[发明专利]纳米级结构上的外延膜

权利要求书

1.一种半导体装置，包括：

鳍结构，所述鳍结构具有第一晶格常数和顶部以及从所述顶部向衬底延伸的相对的侧壁部分；以及

外延(EPI)层，所述外延(EPI)层具有与所述第一晶格常数不同的第二晶格常数，所述外延(EPI)层形成于所述顶部和所述侧壁部分中的一个上；

其中，所述EPI层包括IV族材料和III-V族材料中的一种，并且所述鳍结构包括Si。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述EPI层形成于所述顶部和所述侧壁部分上。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述EPI层包括所述III-V族材料。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述EPI层包括在晶体管的沟道中，并且耦合到所述晶体管的源极和漏极。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，在所述鳍结构与所述EPI层之间不存在缓冲层，并且所述EPI层直接接触所述顶部与所述侧壁部分中的一个。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述鳍结构包括硅和超晶格结构中的一个。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，在所述鳍结构与所述EPI层之间存在缓冲层，所述缓冲层小于30nm厚，并且所述EPI层直接接触所述缓冲层。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述EPI层的临界厚度大于3nm。

9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述鳍与衬底成为一体，并且所述EPI层包括直接接触所述顶部和所述侧壁部分的三个部分，并且所述三个部分彼此成为一体。

10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述EPI层沿其与所述鳍结构接近的外周界无缺陷。

11.一种半导体装置，包括：

第一柱状物和第二柱状物，所述第一柱状物和所述第二柱状物中的每一个都包括柱状物部分，所述柱状物部分具有晶格常数并且包括硅、IV族材料和III-V族材料中的一种；以及

纳米线，所述纳米线包括外延(EPI)层，所述EPI层(a)具有与所述晶格常数不同的另外的晶格常数，(b)通过直接连接和小于30nm厚的缓冲层中的一个来耦合到所述第一柱状物和所述第二柱状物中的每一个柱状物部分，以及(c)包括IV族材料与III-V族材料中的一种。

12.根据权利要求11所述的装置，其中：

所述EPI层包括第一EPI支撑部分、第二EPI支撑部分和EPI中间部分，所述EPI中间部分将所述第一EPI支撑部分和所述第二EPI支撑部分彼此耦合；

但除了所述EPI中间部分之外，所述第一EPI支撑部分和所述第二EPI支撑部分中的每一个都直接接触所述第一柱状物和所述第二柱状物的所述柱状物部分和所述缓冲层中的一个；以及

所述EPI层包括在晶体管沟道中。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述第一柱状物和所述第二柱状物借助耦合部分彼此耦合，所述耦合部分包括硅，并且所述EPI中间部分直接接触所述耦合部分的所述硅。

14.根据权利要求12所述的装置，所述纳米线包括另外的EPI层，所述另外的EPI层包括另外的第一EPI支撑部分、另外的第二EPI支撑部分和另外的EPI中间部分，所述另外的EPI中间部分耦合所述另外的第一EPI支撑部分和所述另外的第二EPI支撑部分；

其中，所述另外的第一EPI支撑部分和所述另外的第二EPI支撑部分耦合到所述第一柱状物和所述第二柱状物，并且所述另外的EPI层不直接接触所述EPI层。

15.根据权利要求14所述的装置，其中，所述第一柱状物和所述第二柱状物借助耦合部分彼此耦合，所述耦合部分具有相对的面，每一个面包括硅，并且所述EPI中间部分和所述另外的EPI中间部分直接接触所述相对的面。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，没有硅直接位于所述EPI中间部分与所述另外的EPI中间部分之间，并且所述第一柱状物和所述第二柱状物的柱状物部分包括硅和硅锗中的一种。

17.根据权利要求14所述的装置，其中，所述EPI中间部分包括顶部、底部和相对的侧壁，并且所述装置包括栅极，所述栅极围绕所述顶部、所述底部和所述相对的侧壁。