[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件制造方法，包括：

刻蚀衬底，在衬底上形成沿第一方向延伸的多个鳍片；

在多个鳍片之间填充绝缘材料形成浅沟槽隔离；

在鳍片上形成沿第二方向延伸的假栅极堆叠结构；

在假栅极堆叠结构沿第一方向的两侧形成栅极侧墙和源漏区；

去除假栅极堆叠结构，形成栅极沟槽；

通过栅极沟槽，进一步刻蚀鳍片，在鳍片和/或衬底中形成垂直侧壁的沟道区沟槽，其中沟道区沟槽沿第一方向的宽度大于等于栅极侧墙的间距；

在沟道区沟槽中依次外延生长形成垂直侧壁的缓冲层和沟道层，直至与栅极沟槽底部齐平，垂直侧壁的缓冲层沿第一方向的最外侧之间的间距均大于栅极侧墙的最外侧之间的间距，缓冲层沿第二方向夹设在相邻的浅沟槽隔离之间；

在栅极沟槽中形成栅极堆叠结构。

2.如权利要求1的方法，其中，沟道层和/或缓冲层的材料选择Ge、GaAs、InP、GaSb、InAs、InSb、SiGe、Si:C、SiGe:C、应变硅(Strained-Si)、GeSn、GeSiSn的任意一种及其组合。

3.如权利要求1的方法，其中，形成栅极侧墙和源漏区的步骤进一步包括：

以栅极侧墙为掩模，刻蚀鳍片，形成源漏沟槽；

在源漏沟槽中外延生长形成抬升源漏区。

4.如权利要求1的方法，其中，形成沟道区沟槽的步骤进一步包括：

刻蚀鳍片，直至低于浅沟槽隔离的顶部；或者

刻蚀鳍片，直至深入衬底中，在衬底中形成凹陷。

5.如权利要求1的方法，其中，刻蚀形成沟道区沟槽时，增大侧向刻蚀速率，至少部分地去除了栅极侧墙下方的鳍片结构。

6.如权利要求1的方法，其中，进一步刻蚀鳍片和衬底，在沟道区沟槽底部形成凹陷。

7.一种半导体器件，包括：衬底上沿第一方向延伸的多个鳍片，相邻鳍片之间的浅沟槽隔离，沿第二方向延伸并且跨越了每个鳍片的栅极，位于栅极两侧的鳍片上的源漏区以及栅极侧墙，其中，鳍片由缓冲层以及高迁移率材料构成的沟道层构成，缓冲层包围了沟道层的侧面和底面，垂直侧壁的缓冲层沿第一方向的最外侧之间的间距均大于栅极侧墙的最外侧之间的间距，缓冲层沿第二方向夹设在相邻的浅沟槽隔离之间。

8.如权利要求7的半导体器件，其中，沟道层和/或缓冲层的材料选自Ge、GaAs、InP、GaSb、InAs、InSb、SiGe、Si:C、SiGe:C、应变硅(Strained-Si)、GeSn、GeSiSn的任意一种及其组合。

9.如权利要求7的半导体器件，其中，缓冲层的底部深入衬底中。

10.如权利要求7的半导体器件，其中，缓冲层接触并且完全覆盖源漏区的沿第一方向的侧面。