[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

衬底；

两个源极/漏极(S/D)区，位于所述衬底上方；

沟道区，位于所述两个源极/漏极区之间，并且包括半导体材料；

沉积的电容器材料(DCM)层，位于所述沟道区上方；

介电层，位于所述沉积的电容器材料层上方；以及

金属栅极电极层，位于所述介电层上方。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沉积的电容器材料层包括掺杂的非晶硅层。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沉积的电容器材料层包括硅、硅锗、金属、硅化物、或者二维材料。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述二维材料是石墨烯或者MoS₂。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述介电层包括位于氧化硅层上方的高k介电材料层。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沉积的电容器材料层将所述介电层与所述沟道区完全分隔开。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沟道区包括悬浮在所述两个源极/漏极区之间并且位于所述衬底上方的所述半导体材料的层，其中，所述沉积的电容器材料层包围部分所述半导体材料的所述层。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述沟道区包括悬浮在所述两个源极/漏极区之间并且位于所述衬底上方的所述半导体材料的两个层，其中，在垂直于所述半导体材料的所述两个层的截面中，所述沉积的电容器材料层完全填充所述半导体材料的所述两个层之间的空间。

9.一种半导体器件，包括：

衬底；

第一器件，位于所述衬底的第一区上方；其中，所述第一器件包括：两个第一源极/漏极(S/D)区、位于所述两个第一源极/漏极区之间的半导体材料的第一沟道区、直接位于所述第一沟道区上方的第一介电层以及位于所述第一介电层上方的第一栅极电极层；以及

第二器件，位于所述衬底的第二区上方；其中，所述第二器件包括：两个第二源极/漏极区；所述半导体材料的第二沟道区，位于所述两个第二源极/漏极区之间；沉积的电容器材料(DCM)层，位于所述第二沟道区正上方；第二介电层，直接位于所述沉积的电容器材料层上方；以及第二栅极电极层，位于所述第二介电层上方。

10.一种形成半导体器件的方法，包括：

在衬底上方提供第一结构和第二结构，其中，所述第一结构和所述第二结构中的每一者包括：两个源极/漏极(S/D)区、位于所述两个源极/漏极区之间的沟道区、位于所述沟道区上方的牺牲介电层、位于所述牺牲介电层上方的牺牲栅极、位于所述牺牲栅极的侧壁上的栅极间隔件以及位于所述两个源极/漏极区上方和所述栅极间隔件的所述侧壁上方的层间介电(ILD)层；

部分地凹进所述第一结构和所述第二结构中的每一者中的所述牺牲栅极，而未暴露所述牺牲介电层；

形成覆盖所述第一结构并且暴露所述第二结构的第一图案化掩模；

当所述第一结构由所述第一图案化掩模的至少部分覆盖时，从所述第二结构去除所述牺牲栅极；

当所述第一结构中的所述牺牲介电层由所述牺牲栅极的至少部分覆盖时，从所述第二结构去除所述第一图案化掩模和所述牺牲介电层；以及

在所述第一结构中的所述牺牲栅极的所述部分上方和所述第二结构中的所述沟道区上方沉积电容器材料的层。