[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

多个沟道，分别在多个水平面处，所述多个沟道在衬底的上表面上在垂直方向上彼此间隔开；

在所述衬底上的栅极结构，所述栅极结构至少部分地围绕每个所述沟道的表面并在平行于所述衬底的所述上表面的第一方向上延伸；和

源极/漏极层，在所述栅极结构的在第二方向上的相反两侧的每个处，该第二方向平行于所述衬底的所述上表面且垂直于所述第一方向，所述源极/漏极层连接到所述沟道的侧壁，

其中所述栅极结构在所述第二方向上的长度在从所述衬底的所述上表面起在所述垂直方向上的第一高度处沿着所述第一方向变化。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一高度低于所述多个沟道中的最上面的一个的上表面。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，在所述第一高度处，所述栅极结构的在所述垂直方向上与所述沟道重叠的第一部分在所述第二方向上的长度的最小值小于所述栅极结构的在所述垂直方向上不与所述沟道重叠的第二部分在所述第二方向上的长度。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，在所述第一高度处，所述栅极结构的相对靠近所述沟道的第三部分在所述第二方向上的长度大于所述栅极结构的相对远离所述沟道的第四部分在所述第二方向上的长度，并且

所述栅极结构的所述第三部分和所述第四部分在所述栅极结构的所述第二部分中。

5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，在所述多个沟道中的最上面的一个的上表面之下的高度处，所述栅极结构的所述第三部分在所述第二方向上的长度随着在所述多个沟道中的最上面的一个的上表面之下的所述高度降低而增大。

6.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，在所述多个沟道中的最上面的一个的上表面之上的高度处，所述栅极结构的所述第一部分在所述第二方向上的长度沿着所述垂直方向是恒定的。

7.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，在所述第一高度处，随着所述第一部分变得更靠近所述栅极结构的所述第二部分，所述栅极结构的所述第一部分在所述第二方向上的长度增大。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述多个沟道在每个水平面处在所述第一方向上彼此间隔开，并且

在所述第一高度处，所述栅极结构在所述第二方向上的长度沿着所述第一方向周期性地改变。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：

第一间隔物，在所述栅极结构的上部的在所述第二方向上的两个相反的侧壁中的每个上，所述栅极结构的所述上部在所述多个沟道中的最上面的一个的上表面上并在所述垂直方向上与所述沟道重叠；和

第二间隔物，在所述栅极结构的下部的在所述第二方向上的两个相反的侧壁中的每个上，所述栅极结构的所述下部在所述多个沟道之间以及在所述衬底和所述多个沟道中的最下面的一个之间并在所述垂直方向上与所述沟道重叠。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述第二间隔物具有垂直截面，所述垂直截面具有朝向所述栅极结构的所述下部在所述第二方向上的中心部分凸出的马蹄形状。

11.根据权利要求10所述的半导体器件，其中所述第一间隔物和所述第二间隔物中的每个与所述源极/漏极层接触，并且

气隙形成在所述第二间隔物和所述源极/漏极层之间。

12.根据权利要求9所述的半导体器件，其中所述栅极结构还包括在所述垂直方向上不与所述沟道重叠的横向部分，并且

所述第一间隔物覆盖所述栅极结构的所述横向部分在所述第二方向上的两个相反的侧壁中的每个。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中在所述多个沟道中的最上面的一个的所述上表面之下的高度处，所述第一间隔物具有相对于所述衬底的所述上表面的倾斜侧壁。