[发明专利]一种GAAFET器件的沟道结构及其制备方法

权利要求书

1.一种GAAFET器件的沟道结构，其特征在于，包括硅衬底、沟道层以及多层硅层和多层支撑层，多层硅层依次层叠在硅衬底上，所述支撑层设于硅衬底与硅层之间和相邻两层硅层之间；

所述沟道层设于硅层的表面；

所述沟道层为单晶SiGeSn层；

所述硅层的表面包括支撑层接触面和非支撑层接触面，所述硅层的非支撑层接触面上设有沟道层；

所述支撑层将多层硅层分隔开来，形成部分悬空的硅层；

所述支撑层为SiGe层，所述SiGe层中，Ge的含量为10wt.％～40wt.％。

2.根据权利要求1所述的GAAFET器件的沟道结构，其特征在于，所述沟道层中，Sn的含量为0.01wt.％～20wt.％。

3.根据权利要求1或2所述的GAAFET器件的沟道结构，其特征在于，所述硅层的宽度为10～100nm，所述硅层的长度与宽度比为1：1～10：1。

4.一种GAAFET器件的沟道结构的制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1至3任一项所述的GAAFET器件的沟道结构，所述制备方法包括如下步骤：

提供一硅衬底；

在硅衬底上形成硅层和支撑层；

在硅层的表面形成沟道层，完成GAAFET器件的沟道结构的制备；

所述在硅衬底上形成硅层和支撑层包括如下步骤：

在硅衬底上形成依次层叠的待处理支撑层和待处理硅层；

对待处理支撑层和待处理硅层进行垂直刻蚀，得到依次交替层叠的待释放支撑层和硅层；

对垂直刻蚀后的待释放支撑层进行部分释放刻蚀，得到支撑层；

在对待处理支撑层和待处理硅层进行垂直刻蚀得到硅层之后，对垂直刻蚀后的待处理支撑层进行部分释放刻蚀得到支撑层之前，还包括如下步骤：

在硅层的表面、垂直刻蚀后的待处理支撑层的表面以及硅衬底的上表面淀积SiO₂层；对SiO₂层进行刻蚀至覆盖硅衬底的SiO₂层的上表面或者刻蚀部分覆盖硅衬底的SiO₂层，使得硅层的表面、垂直刻蚀后的待处理支撑层的表面露出，且SiO₂层仍覆盖硅衬底的上表面。

5.根据权利要求4所述的GAAFET器件的沟道结构的制备方法，其特征在于，所述在硅层的表面形成沟道层采用一次选择性外延工艺。

6.根据权利要求5所述的GAAFET器件的沟道结构的制备方法，其特征在于，所述沟道层为单晶SiGeSn层，所述选择性外延工艺的工艺条件如下：

外延温度为250～400℃，外延腔压为10～20Torr，SnCl₄和H₂的混合气体的流量为20～500sccm，GeH₄、Ge₂H₆和H₂的混合气体的流量为20～1000sccm，SiH₄，Si₂H₆混合H₂的混合气体的流量为5～30sccm，外延时间为20s～240s，选择性外延刻蚀性气体为HCl和/或Cl₂。