[发明专利]半导体器件结构及其制作方法

权利要求书

1.一种半导体器件结构，其特征在于，包括：

衬底；

第一N型半导体沟道，悬空于所述衬底之上；

第二N型半导体沟道，悬空于所述衬底之上，所述第二N型半导体沟道与所述第一N型半导体沟道位于同一半导体层，所述第二N型半导体沟道的沟道宽度及所述第一N型半导体沟道的沟道宽度分别由其在所述半导体层中的横向宽度决定，以使得所述第二N型半导体沟道的沟道宽度及所述第一N型半导体沟道的沟道宽度连续可调；

第一栅介质层，包覆于所述第一N型半导体沟道的外表面；

第一栅电极层，包覆于所述第一栅介质层的外表面；

第一N型源极及第一N型漏极，分别连接于所述第一N型半导体沟道的两端；

第二栅介质层，包覆于所述第二N型半导体沟道的外表面；

第二栅电极层，包覆于所述第二栅介质层的外表面；

第二N型源极及第二N型漏极，分别连接于所述第二N型半导体沟道的两端；其中，

所述第一N型半导体沟道、所述第一栅介质层、所述第一栅电极层、所述第一N型源极及第一N型漏极共同构成下拉晶体管；所述第二N型半导体沟道、所述第二栅介质层、所述第二栅电极层、所述第二N型源极及所述第二N型漏极共同构成选通晶体管。

2.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道的沟道宽度大于所述第二N型半导体沟道的沟道宽度。

3.根据权利要求2所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道的沟道宽度为所述第二N型半导体沟道的沟道宽度的1.2倍～2倍。

4.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道的厚度与所述第二N型半导体沟道的厚度相同。

5.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道的截面形状包括圆角矩形或跑道形，所述第二N型半导体沟道的截面形状包括圆角矩形或跑道形。

6.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道中掺杂有氘离子，所述氘离子与所述第一N型半导体沟道表面的硅结合形成硅-氘钝化层；所述第二N型半导体沟道中掺杂有氘离子，所述氘离子与所述第二N型半导体沟道表面的硅结合形成硅-到钝化层。

7.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型半导体沟道的材料及所述第二N型半导体沟道的材料均包括N型离子掺杂的硅，所述第一N型源极及第一N型漏极的材料包括N型掺杂的碳化硅或N型掺杂的磷化硅，所述第二N型源极及第二N型漏极的材料包括N型掺杂的碳化硅或N型掺杂的磷化硅。

8.根据权利要求1所述的半导体器件结构，其特征在于：所述第一N型源极及第一N型漏极的截面面积大于所述第一N型半导体沟道的截面面积，且所述第一N型源极及第一N型漏极分别包覆于所述第一N型半导体沟道的两端；所述第二N型源极及所述第二N型漏极的截面面积大于所述第二N型半导体沟道的截面面积，且所述第二N型源极及所述第二N型漏极分别包覆于所述第二N型半导体沟道的两端。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的半导体器件结构，其特征在于：所述半导体器件结构包括至少两个自所述衬底向上堆叠的所述下拉晶体管及至少两个自所述衬底向上堆叠的所述选通晶体管，且上下相邻的两所述下拉晶体管之间具有间距，上下相邻两所述选通晶体管之间具有间距；所述下拉晶体管经由第一共用电极连接，所述选通晶体管经由第二共用电极连接。

10.根据权利要求9所述的半导体器件结构，其特征在于：所述半导体器件结构还包括隔离层，所述隔离层位于所述衬底的上表面，且位于所述衬底与所述下拉晶体管及所述选通晶体管之间。