[发明专利]具有U形结构的半导体器件及其制造方法及电子设备

说明书

公开了一种具有U形结构的半导体器件及其制造方法以及包括这种半导体器件的电子设备。根据实施例，半导体器件可以包括：沿相对于衬底的竖直方向延伸、且彼此对置的第一鳍片和第二鳍片；连接纳米片，将第一鳍片和第二鳍片的底端相连接，从而形成U形结构，其中，连接纳米片与衬底的顶面间隔开。

技术领域

本公开涉及半导体领域，更具体地，涉及具有U形结构的半导体器件及其制造方法以及包括这种半导体器件的电子设备。

背景技术

提出了各种不同的结构来应对半导体器件进一步小型化的挑战，例如鳍式场效应晶体管(FinFET)以及多桥沟道场效应晶体管(MBCFET)。但是FinFET和MBCFET的进一步缩小受限。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种具有U形结构的半导体器件及其制造方法以及包括这种半导体器件的电子设备。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体器件，包括：沿相对于衬底的竖直方向延伸、且彼此对置的第一鳍片和第二鳍片；连接纳米片，将第一鳍片和第二鳍片的底端相连接，从而形成U形结构，其中，连接纳米片与衬底的顶面间隔开。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法，包括：在衬底中形成沿第一方向延伸的第一沟槽，第一沟槽包括彼此相对的、沿第一方向延伸的侧壁和连接侧壁的底面；在第一沟槽中形成沿侧壁和底面延伸的半导体层；在形成有半导体层的第一沟槽中填充第一牺牲层；在填充有第一牺牲层的第一沟槽在与第一方向相交的第二方向上的第一侧，形成进入衬底中、沿第一方向延伸的第二沟槽，第二沟槽在第二方向上延伸到第一沟槽的底面下方，但第一沟槽中的半导体层和第一牺牲层保持在第一沟槽的在第二方向上与第一侧相对的第二侧仍然连接至衬底；在第二沟槽中形成第二牺牲层；在填充有第一牺牲层的第一沟槽的第二侧，形成进入衬底中、沿第一方向延伸的第三沟槽，第三沟槽在第二方向上延伸到第一沟槽的底面下方直至第二牺牲层；在第三沟槽中填充第三牺牲层，从而半导体层被第一牺牲层、第二牺牲层和第三牺牲层围绕，第一牺牲层、第二牺牲层和第三牺牲层能够相对于半导体层被选择性刻蚀。

根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，包括上述半导体器件。

根据本公开的实施例，半导体器件可以具有两个鳍片，且因此形成双鳍场效应晶体管(DFFET)。另外，两个鳍片之间可以通过连接纳米片彼此连接，由此形成U形结构。这可以提供高性能和高集成度。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1至29(b)示出了根据本公开实施例的制造半导体器件的流程中部分阶段的示意图，

其中，图1至18、28(a)、29(a)是沿AA′线的截面图；

图19、20(b)、28(d)、29(b)是俯视图，图19的俯视图中示出了AA′线、BB′线、CC′线的位置；

图20(a)、21、22(a)、23、24(a)、25(a)、26(a)、27(a)、28(b)是沿BB′线的截面图；

图22(b)、24(b)、25(b)、26(b)、27(b)、28(c)是沿CC′线的截面图。

贯穿附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的部件。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。