[发明专利]包括带电荷体侧墙的半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种n型半导体器件，包括：

在衬底上依次形成的构图的第一半导体层和第二半导体层，其中，第一半导体层和第二半导体层被构图为鳍状结构，且第一半导体层相对于第二半导体层横向凹入；

在所述横向凹入中形成的体侧墙，体侧墙包括电介质材料；

在衬底上形成的隔离层，所述隔离层的顶面位于第一半导体层的顶面和底面之间，其中鳍状结构在隔离层上方的部分充当该半导体器件的鳍；以及

在隔离层上形成的与鳍相交的栅堆叠，

其中，体侧墙带有净负电荷，使得第一半导体层呈现p型。

2.根据权利要求1所述的n型半导体器件，其中，体侧墙中负电荷的密度为1×10¹⁷～1×10²¹cm^-3，而第一半导体层中空穴的浓度为1×10¹⁷～5×10¹⁸cm^-3。

3.一种p型半导体器件，包括：

在衬底上依次形成的构图的第一半导体层和第二半导体层，其中，第一半导体层和第二半导体层被构图为鳍状结构，且第一半导体层相对于第二半导体层横向凹入；

在所述横向凹入中形成的体侧墙，体侧墙包括电介质材料；

在衬底上形成的隔离层，所述隔离层的顶面位于第一半导体层的顶面和底面之间，其中鳍状结构在隔离层上方的部分充当该半导体器件的鳍；以及

在隔离层上形成的与鳍相交的栅堆叠，

其中，体侧墙带有净正电荷，使得第一半导体层呈现n型。

4.根据权利要求3所述的p型半导体器件，其中，体侧墙中正电荷的密度为1×10¹⁷～1×10²¹cm^-3，而第一半导体层中电子的浓度为1×10¹⁷～5×10¹⁸cm^-3。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体器件，其中，衬底包括体Si，第一半导体层包括SiGe，第二半导体层包括Si。

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，体侧墙包括氧化物和氮化物的叠层。

7.一种制造n型半导体器件的方法，包括：

在衬底上依次形成第一半导体层和第二半导体层；

对第二半导体层、第一半导体层进行构图，以形成鳍状结构；

选择性刻蚀鳍状结构中的第一半导体层，使其横向凹入；

在所述横向凹入中填充带净负电荷的电介质，以形成体侧墙；

在衬底上形成隔离层，所述隔离层露出所述体侧墙的一部分，其中鳍状结构在隔离层上方的部分充当该半导体器件的鳍；以及

在隔离层上形成与鳍相交的栅堆叠。

8.一种制造p型半导体器件的方法，包括：

在衬底上依次形成第一半导体层和第二半导体层；

对第二半导体层、第一半导体层进行构图，以形成鳍状结构；

选择性刻蚀鳍状结构中的第一半导体层，使其横向凹入；

在所述横向凹入中填充带净正电荷的电介质，以形成体侧墙；

在衬底上形成隔离层，所述隔离层露出所述体侧墙的一部分，其中鳍状结构在隔离层上方的部分充当该半导体器件的鳍；以及

在隔离层上形成与鳍相交的栅堆叠。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，衬底包括体Si，第一半导体层包括SiGe，第二半导体层包括Si。

10.根据权利要求7或8所述的方法，其中，形成体侧墙包括：

在衬底上依次形成氧化物层和氮化物层；以及

选择性去除氧化物层和氮化物层在横向凹入之外的部分。