[发明专利]一种半导体器件的制备方法及半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，其特征在于：包括：

衬底；

纳米片堆栈部，其设置在所述衬底上；

其中，所述纳米片堆栈部包括：纳米片形成的叠层及位于相邻纳米片之间的支撑结构，所述支撑结构由第一半导体材料形成，所述纳米片由第二半导体材料形成；所述纳米片的宽度大于支撑结构的宽度；所述纳米片与支撑结构共同构成多个叠层导电沟道，并且纳米片与支撑结构均与源漏区直接接触；

环绕式栅极，环绕于纳米堆栈部周围，环绕式栅极由内到外依次包括高K介质层和金属栅，其中环绕式栅极位于相邻所述纳米片之间的部分，其纵向切面形成高K介质层-金属栅-高K介质层的结构，其横向切面围绕支撑结构外周由外至内构成金属栅-高K介质层的结构。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述第一半导体为Si，所述第二半导体为SiGe。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述第一半导体为SiGe，所述第二半导体为Si。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述纳米片宽度范围为5-50nm，厚度范围为3-20nm。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：支撑结构高度范围为5-30nm，宽度范围为3-40nm。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述衬底为体硅或绝缘体上硅。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述导电沟道长度范围为12-24nm。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述高K介质层为HfO₂或Al₂O₃。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于：所述金属栅为钨(W)或钴(Co)。

10.一种半导体器件的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：提供衬底；在所述衬底上外延生长由第一半导体、第二半导体交替层叠的超晶格叠层；刻蚀所述超晶格叠层，形成多个鳍片；在所述鳍片上形成伪栅；对所述鳍片上的第一半导体、第二半导体的超晶格叠层进行选择性刻蚀形成纳米片堆栈部，使得纳米堆栈部包括第二半导体形成的纳米片叠层及位于相邻纳米片之间的第一半导体形成的支撑结构，纳米片的宽度大于支撑结构的宽度，实现纳米片的沟道释放，其中所述纳米片与支撑结构共同构成多个叠层导电沟道，并且纳米片与支撑结构均与源漏区直接接触；形成环绕式栅极，环绕式栅极，环绕于纳米堆栈部周围，环绕式栅极由内到外依次包括高K介质层和金属栅，其中环绕式栅极位于相邻所述纳米片之间的部分，其纵向切面形成高K介质层-金属栅-高K介质层的结构，其横向切面围绕支撑结构外周由外至内构成金属栅-高K介质层的结构。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：在垂直鳍片方向，部分横向腐蚀第一半导体层，形成纳米片间的支撑结构。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述形成多个鳍片步骤具体为：在所述超晶格叠层上设置第一侧墙；以所述第一侧墙为掩膜刻蚀所述超晶格叠层，形成所述多个鳍片。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：还包括形成浅沟槽隔离区，具体为：在相邻鳍片之间生成浅沟槽隔离区，使得所述多个导电沟道位于浅沟槽隔离区之上。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：还包括形成源漏极，具体为：刻蚀掉相邻伪栅之间的鳍片结构以形成源极、漏极生长空间；在所述生长空间外延生长源漏极，源漏极与纳米片与支撑结构叠层导电沟道直接接触；并在源漏极上淀积隔离层。