全门N纳米丝器件以及该器件的制造方法与流程

文档序号:12275126阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种纳米丝半导体器件(150),其包括:

-半导体基材(100),其具有主表面(111);

-在所述基材(100)上的纳米丝的垂直堆叠(1100);所述纳米丝具有平行于所述主表面的纵向方向;所述垂直堆叠包括至少n型纳米丝(1101)和至少p型纳米丝(1102);

-所述n型纳米丝(1101)包括第一材料(101);

-所述p型纳米丝(1102)在其纵向方向包括具有两个侧面的内部部分(170)和所述内部部分(170)的每侧的外部部分(171),所述两个外部部分(171)中的至少一个包括不同于所述第一材料(101)的第二材料(160);

-所述n型纳米丝(1101)和p型纳米丝(1102)包括与相应的源区域(121)和漏区域(122)电连接的通道区域;

-所述p型纳米丝(1102)的通道区域至少包括所述第二类型纳米丝(1102)的内部部分(171);

-绕着n型纳米丝(1101)和p型纳米丝(1102)的通道区域(101、102)四周布置的共享门结构(112)。

2.如权利要求1所述的纳米丝半导体器件(150),其特征在于,所述两个外部部分(171)包括所述第二材料(160)。

3.如权利要求1或2所述的纳米丝半导体器件(150),其特征在于,所述p型纳米丝(1102)的内部部分(171)也包括所述第二材料(160),所述p型纳米丝(1102)的通道区域还包括所述p型纳米丝(1102)的外部部分(171)。

4.如前述任一项权利要求所述的纳米丝半导体器件(150),其特征在于,所述第一材料包括Si,以及所述第二材料包括SiGez,0<z<=1。

5.如前述任一项权利要求所述的纳米丝半导体器件(150),其特征在于,所述n型纳米丝和p型纳米丝在它们的端部经由内电介质间隔物(190)相互连接,所述内电介质间隔物(190)位于共享的门结构(112)旁边的纳米丝(1101、1102)之间。

6.一种用于制造纳米丝半导体器件的方法,所述方法包括:

-制造交替的纳米丝(1101、1102)和中间层纳米丝(103)的垂直堆叠(1100);所述纳米丝包括第一材料(101)而所述中间层纳米丝(103)包括不同于所述第一材料(101)的中间层材料;所述纳米丝具有平行于所述主表面(111)的纵向方向并且在其纵向方向在所述纳米丝的相对侧面具有两个端部;所述纳米丝旨在形成第一类型纳米丝(1101)和第二类型纳米丝(1102);所述纳米丝在其纵向方向包括具有两个侧面的内部部分(170)和位于所述内部部分(170)的每侧的外部部分(171);

-在旨在形成第二类型纳米丝的纳米丝(1102)的所述两个端部中的至少一个端部选择性地提供不同于所述第一材料(101)的转化材料(106),用于实现将旨在待转化形成第二类型的纳米丝的所述纳米丝(1102)的所述第一材料转化成第二材料(160);

-去除所述中间层纳米丝(103);以及之后

-将旨在形成所述第二类型纳米丝(1102)的纳米丝的所述两个外部部分(171)中的至少一个的所述第一材料转化成所述第二材料,从而将所述纳米丝转化成所述第二类型纳米丝(1102),同时未转化的纳米丝形成所述第一类型纳米丝(1101);

-绕着所述第一类型纳米丝(1101)和第二类型纳米丝(1102)制造共享的门结构(112)。

7.如权利要求6所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,其特征在于,在旨在形成所述第二类型纳米丝的纳米丝(1102)的所述两个端部选择性地提供所述转化材料(106),以及至少将所述纳米丝的所述两个外部部分(171)的所述第一材料转化成所述第二类型纳米丝(1102)。

8.如权利要求7所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,所述方法还包括:

-在旨在形成所述第一类型纳米丝(1101)的所述纳米丝的所述两个端部制造源和漏区域(121),以及

-在所述第二类型纳米丝(1102)的所述两个端部制造源和漏区域(122)。

9.如权利要求6-8中任一项所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,所述方法还包括:

-在去除所述中间层纳米丝(103)之前,在旨在形成所述第一类型纳米丝(1101)的所述纳米丝的所述两个端部提供间隔物材料(120)。

10.如权利要求9所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,所述方法还包括:

-在去除所述中间层纳米丝(103)之前,用电介质材料(108)包封所述纳米丝(1100)、所述间隔物材料(120)和所述转化材料(106)的垂直堆叠,所述电介质材料包含氧。

11.如权利要求6-10中任一项所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,其特征在于,将旨在形成所述第二类型纳米丝(1102)的所述纳米丝的所述第一材料(101)转化成所述第二材料(160)包括对所述器件进行退火。

12.如权利要求11所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,其特征在于,对所述器件进行退火包括使得旨在形成所述第二类型纳米丝(1102)的所述纳米丝的所述第一材料(101)发生氧化,以及将所述转化材料(106)混合到所述第一材料(101)中,从而形成所述第二材料(160)。

13.如权利要求6-12中任一项所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,其特征在于,所述第一材料(101)包括硅,所述转化材料(106)包括SiGey,0<y<=1,以及所述第二材料(160)包括SiGez,0<z<=1且z<y。

14.如权利要求6-13中任一项所述的用于制造纳米丝半导体器件的方法,所述方法还包括在去除所述中间层纳米丝(103)之后但是在转化所述第一材料之前,用内电介质间隔物(190)来锚定所述纳米丝(1101、1102)。

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