[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种形成半导体结构的方法，包括：

在单晶电介质层上形成至少一个半导体材料部分；

形成跨骑所述至少一个半导体材料部分的栅极电极；以及

通过与所述单晶电介质层外延对准地沉积半导体材料，直接在所述至少一个半导体材料部分中的每一个的端部子部分上形成连续单晶半导体部分。

2.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个半导体材料部分具有第一导电类型的掺杂，并且所述方法还包括用与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂剂对所述至少一个半导体材料部分中的每一个的所述端部子部分进行掺杂。

3.根据权利要求1的方法，还包括：使所述单晶电介质层的顶表面的一部分凹陷，其中所述连续单晶半导体部分直接形成在所述单晶电介质层的所述顶表面的所述凹陷部分上。

4.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个半导体材料部分是具有平行的垂直侧壁的多个半导体鳍片。

5.根据权利要求4的方法，其中所述多个半导体鳍片中的每一个是单晶的，并且与所述单晶电介质层外延对准。

6.根据权利要求5的方法，还包括：在所述单晶电介质层上形成浅沟槽隔离结构，其中所述至少一个半导体材料部分的垂直表面与所述浅沟槽隔离结构接触。

7.根据权利要求6的方法，其中所述至少一个半导体材料部分中的每一个沿着水平长度方向延伸，在与所述水平长度方向垂直的垂直面内具有基本矩形的垂直横截面形状。

8.根据权利要求6的方法，还包括：

形成横向围绕所述栅极电极的栅极隔离物；以及

去除所述至少一个半导体材料部分的未被所述栅极电极或所述栅极隔离物覆盖的物理暴露部分，其中在所述物理暴露部分的去除之后，所述至少一个半导体材料部分的端部表面与所述栅极隔离物的外侧壁垂直一致。

9.根据权利要求1的方法，其中所述至少一个半导体材料部分是多个半导体纳米线。

10.根据权利要求9的方法，还包括：在所述单晶电介质层上形成第一半导体衬垫和第二半导体衬垫，其中所述半导体纳米线的每个第一端部附着于所述第一半导体衬垫，并且所述半导体纳米线的每个第二端部附着于所述第二半导体衬垫。

11.根据权利要求9的方法，还包括：

形成与所述第一和第二半导体衬垫横向接触的多个半导体鳍片；

从所述多个半导体鳍片下方去除所述单晶电介质层的部分；以及

通过退火将所述多个半导体鳍片转化成多个半导体纳米线。

12.根据权利要求9的方法，其中所述栅极电极围绕所述多个半导体纳米线中的每一个。

13.根据权利要求9的方法，其中所述多个半导体纳米线沿着水平长度方向延伸，并且具有沿着所述水平长度方向的统一垂直横截面形状。

14.一种半导体结构，包括：

包括单晶电介质层的衬底；

位于所述单晶电介质层上的至少一个半导体材料部分；

跨骑所述至少一个半导体材料部分的栅极电极；以及

连续单晶半导体部分，其与所述至少一个半导体材料部分中的每一个的端部子部分接触并且具有与所述单晶电介质层外延对准的单晶结构。

15.根据权利要求14的半导体结构，其中所述至少一个半导体材料部分中的每一个的位于所述栅极电极下方的子部分具有第一导电类型的掺杂，并且所述至少一个半导体材料部分中的每一个的所述端部子部分具有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂。

16.根据权利要求14的半导体结构，其中所述至少一个半导体材料部分中的每一个是单晶的，并且与所述单晶电介质层外延对准。

17.根据权利要求14的半导体结构，其中所述至少一个半导体材料部分是多个半导体材料部分。

18.根据权利要求14的半导体结构，其中所述连续单晶半导体部分的底部子部分的顶表面位于所述至少一个半导体材料部分的最顶表面下方。

19.根据权利要求14的半导体结构，还包括：浅沟槽隔离结构，其位于所述单晶电介质层上方并且横向围绕所述至少一个半导体材料部分。