[发明专利]具有被包围通道晶体管的半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

器件隔离结构，其形成在半导体基板中，以限定有源区；

被包围通道结构，其与所述有源区下面的半导体基板分隔开一段给定距离，所述被包围通道结构连接源极/漏极区域；以及

栅极电极，其包围所述被包围通道结构。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，沿栅极区域的纵向，在所述有源区下面的半导体基板中形成至少一个被包围通道结构。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括沿所述有源区的纵向的凹式通道结构，其中，所述凹式通道结构的下部的宽度大于其上部的宽度。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述给定距离的范围是从大约100至大约2,000。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述被包围通道结构沿所述栅极区域的纵向的水平宽度范围是从大约50至大约1,000。

6.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：

在半导体基板中形成器件隔离结构，以形成有源区；

借助凹式掩模来蚀刻所述有源区，以形成凹式通道结构，其中，被包围通道结构形成在所述凹式通道结构中，并与所述有源区下面的半导体基板分隔开一段给定距离；以及

形成包括栅极硬掩模层图案以及栅极电极的栅极结构，其中，所述栅极电极填充所述凹式通道结构，以包围所述被包围通道结构。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，形成器件隔离结构的工艺包括：

在所述半导体基板上形成垫绝缘膜图案，以限定所述有源区；

在所述垫绝缘膜图案的侧壁处形成间隙壁；

利用所述间隙壁及所述垫绝缘膜图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述半导体基板，以形成沟槽；

去除所述间隙壁，以露出所述间隙壁下面的半导体基板；

形成用于器件隔离的绝缘膜，以填充所述沟槽，所述沟槽包括在所述间隙壁下面露出的半导体基板；以及

抛光所述用于器件隔离的绝缘膜，直到所述垫绝缘膜露出以形成器件隔离结构为止。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述垫绝缘膜选自氧化物膜、氮化物膜、多晶硅层及其组合所构成的组。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述间隙壁的宽度范围是从大约100至大约1,200。

10.根据权利要求7所述的方法，其中，用于所述间隙壁的去除工艺是借助湿式蚀刻方法而执行的。

11.根据权利要求7所述的方法，还包括在所述沟槽以及所述用于器件隔离的绝缘膜之间的界面处形成薄膜，所述薄膜选自热氧化物膜、氮化物膜、氧化物膜及其组合所构成的组。

12.根据权利要求7所述的方法，其中，去除所述间隙壁的步骤是借助湿式蚀刻方法、化学机械平坦化以及回蚀方法中的任一种方法而执行的。

13.根据权利要求6所述的方法，其中，形成器件隔离结构的工艺包括：

在所述半导体基板上形成垫绝缘膜图案，以限定所述有源区；

利用所述垫绝缘膜图案作为蚀刻掩模来蚀刻所述半导体基板，以形成沟槽；

去除所述垫绝缘膜图案的给定厚度，以露出在所述有源区的边缘处的半导体基板；以及

形成器件隔离结构，以填充所述沟槽，所述沟槽包括在所述有源区的边缘处露出的半导体基板。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述垫绝缘膜图案的一侧所去除的水平厚度范围是从大约100至大约1,200。