[发明专利]半导体器件及其制造方法、三维存储器和存储器系统

权利要求书

1.半导体器件的制造方法，包括：

去除衬底的一部分以形成至少一个第一鳍部；

在所述第一鳍部的顶面和一对侧面形成半导体层，所述半导体层包括位于所述顶面的顶部和位于所述一对侧面的侧部；

去除所述第一鳍部；以及

形成穿过所述侧部之间的区域的、沿周向环绕所述顶部的栅极结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一鳍部与所述半导体层的材料不同。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，在同一刻蚀工艺下，所述第一鳍部与所述半导体层具有预定的刻蚀选择比，以在去除所述第一鳍部时保留所述半导体层。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一鳍部包括硅，并且所述半导体层包括硅锗。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一鳍部包括：

刻蚀衬底以形成凸出的且分立的多个初始鳍部，所述多个初始鳍部包括至少一个第一初始鳍部；

在所述衬底上形成分隔相邻的所述初始鳍部的隔离结构，所述初始鳍部的顶面暴露；以及

经由所述第一初始鳍部的与所述隔离结构相对的一对侧面和暴露的顶面，去除所述第一初始鳍部的部分，以形成所述第一鳍部。

6.根据权利要求5所述的方法，所述多个初始鳍部包括至少一个第二初始鳍部，其中，去除所述第一初始鳍部的部分包括：

在所述隔离结构上形成覆盖所述第二初始鳍部的顶面以及所述第一初始鳍部的部分顶面的第一掩模层；

去除所述第一初始鳍部的位于其一对侧面和顶面的一部分；

去除所述第一掩膜层的位于所述第一初始鳍部的顶面的一部分；

在所述第一初始鳍部的暴露的一对侧面形成第二掩膜层；以及

以所述第二掩膜层为掩蔽，去除所述第一初始鳍部的位于其顶面的再一部分。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

去除所述隔离结构的一部分，以暴露所述第一鳍部和所述第二初始鳍部的远离所述衬底的一部分；以及

去除所述至少一个第二初始鳍部的一部分以形成至少一个第二鳍部。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

向所述半导体层进行第一导电类型掺杂；以及

对所述第二鳍部进行与所述第一导电类型相反的第二导电类型掺杂。

9.根据权利要求7所述的方法，还包括：

在所述隔离结构的剩余部分形成覆盖所述半导体层以及所述第一鳍部和所述第二鳍部的栅介质层；

在所述栅介质层上形成横跨所述第一鳍部和所述第二鳍部的牺牲栅极层；以及

在所述栅介质层上形成沿周向包围所述牺牲栅极层的介质层。

10.根据权利要求9所述的方法，去除所述第一鳍部包括：

去除所述牺牲栅极层；

在所述第二鳍部上形成第三掩膜层；以及

以所述第三掩膜层为掩蔽，去除所述栅介质层的至少位于所述第一鳍部和所述半导体层上的一部分。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成环绕所述半导体层的顶部的栅极结构包括：

在所述介质层的内壁、所述半导体层上以及所述第二鳍部上依次形成电介质层和功函数叠层；以及

在所述功函数叠层限定的空间填充导体材料，以形成环绕所述半导体层的顶部以及横跨所述第二鳍部的导电层。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述功函数叠层包括：

在所述电介质层上形成第一类型的功函数层；

在所述第一类型的功函数层上形成不同于第一类型的第二类型的功函数层；以及

在所述第二类型的功函数层的位于所述半导体层的部分上形成所述第一类型的功函数层。