公开(公告)号：CN118553774A

公开(公告)日：2024-08-27

申请号：CN202410749434.5

申请日：2024-06-11

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 张青竹 ,  蒋任婕 ,  桑冠荞 ,  李庆坤 ,  曹磊 ,  王鹏 ,  殷华湘

IPC分类号： H01L29/775 ,  H01L21/335 ,  H01L29/417 ,  H01L29/06

摘要： 本申请公开了一种半导体器件及其制备方法、电子设备，该半导体器件包括衬底、沟道层堆栈部、环绕式栅极、源漏功能部和第一侧墙，沟道层堆栈部形成于衬底一侧，包括多个沟道层，沟道层的长度方向垂直于衬底的厚度方向，沟道层包括沿长度方向排列的第一端、中间段和第二端；环绕式栅极沿围绕沟道层的长度方向环绕中间段；第一侧墙位于源漏功能部与环绕式栅极之间，且位于相邻沟道层的第一端之间以及相邻沟道层的第二端之间，第一侧墙包括沿长度方向排列的第一部分和第二部分，第一部分与环绕式栅极接触，第二部分与源漏功能部接触，第一部分和第二部分的材质不同。本申请提供的半导体器件内膜层间位错较小，从而有助于提升半导体器件的性能。

公开(公告)号：CN117913120A

公开(公告)日：2024-04-19

申请号：CN202311708790.4

申请日：2023-12-13

申请人： 中国科学院微电子研究所 ,  北京知识产权运营管理有限公司

发明人： 殷华湘 ,  曹磊 ,  李庆坤 ,  张青竹

IPC分类号： H01L29/06 ,  H01L29/423 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L21/28

摘要： 本发明涉及一种空气内侧墙堆叠纳米片环栅晶体管及制备方法。空气内侧墙堆叠纳米片环栅晶体管包括：表面具有浅沟槽隔离结构的衬底；设置于所述衬底上方的纳米片堆栈部，其中，所述纳米片堆栈部包括多个纳米片形成的叠层，所述纳米片形成的叠层构成多个导电沟道；环绕式栅极，其环绕所述纳米片堆栈部；源漏区，位于所述纳米片堆栈部的相对的两侧，所述源漏区与环绕式栅极之间设置有侧墙；所述侧墙内部含有多个空腔。本发明具有空腔的侧墙，这样以空气替代部分固态介电材料，大幅降低了器件的寄生电容，并且工艺简单。

公开(公告)号：CN118888445A

公开(公告)日：2024-11-01

申请号：CN202410814338.4

申请日：2024-06-21

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 张青竹 ,  张渼菏 ,  李恋恋 ,  李庆坤 ,  王兴华 ,  曹磊 ,  桑冠荞 ,  蒋任婕 ,  王鹏 ,  殷华湘

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00 ,  H01L29/41

摘要： 本申请公开了一种堆叠纳米片围栅场效应晶体管的制备方法及场效应晶体管。该制备方法包括：在衬底上沉积形成叠层，叠层包括交替层叠设置的多个硅材料纳米片层与多个硅合金层；刻蚀硅合金层形成第一回缩腔，第一回缩腔位于相邻两个硅材料纳米片层之间；在第一回缩腔中制备覆盖第一回缩腔内侧表面的保护层，保护层凹陷形成第二回缩腔；基于第二回缩腔制备位于衬底上的栅极和两个源漏极，栅极与任一源漏极之间均形成有一空气侧墙；去除第一空间内的第一介电常数介质，第一空间为空气侧墙内由最高层的硅材料纳米片层上表面、栅极、以及任一源漏极所围成的空间，制备的晶体管结构较为简单，大幅降低了寄生电容，能够提高晶体管所在电路的工作效率。

公开(公告)号：CN118136666A

公开(公告)日：2024-06-04

申请号：CN202311367875.0

申请日：2023-10-20

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 张青竹 ,  李恋恋 ,  都安彦 ,  殷华湘 ,  曹磊 ,  姚佳欣 ,  张兆浩 ,  李庆坤 ,  桑冠荞

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L29/06 ,  H01L21/336 ,  B82Y10/00 ,  B82Y30/00 ,  B82Y40/00

摘要： 本发明涉及一种空气侧墙堆叠纳米片环栅器件及制备方法。一种空气侧墙堆叠纳米片环栅器件，其包括：表面具有浅沟槽隔离结构的衬底；设置于所述衬底上方的纳米片堆栈部，其中，所述纳米片堆栈部包括多个纳米片形成的叠层，所述纳米片形成的叠层构成多个导电沟道；环绕式栅极，其环绕所述纳米片堆栈部；源漏区，位于所述纳米片堆栈部的相对的两侧，所述源漏区与环绕式栅极之间设置有空侧墙；所述空侧墙内部填充有空气、还原性气体或者惰性气体中的至少一种。本发明实现了全空气侧墙隔离，大幅降低了器件的寄生电容，并且工艺稳定，结构可以精确控制。

公开(公告)号：CN117832258A

公开(公告)日：2024-04-05

申请号：CN202311866497.0

申请日：2023-12-29

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 殷华湘 ,  曹磊 ,  李庆坤 ,  张青竹

IPC分类号： H01L29/08 ,  H01L29/10 ,  H01L29/06 ,  H01L29/78 ,  H01L21/336

摘要： 一种半导体结构及其形成方法，方法包括：在衬底表面形成初始沟道结构，包括若干层重叠的初始沟道层以及位于相邻两层初始沟道层之间的牺牲层；形成横跨初始沟道结构的伪栅极结构；在伪栅极结构两侧的初始沟道结构内形成源漏开口，初始沟道层形成沟道层，源漏开口暴露出沟道层侧壁和牺牲层侧壁；对源漏开口暴露出的牺牲层回刻蚀，使牺牲层侧壁相对于源漏开口暴露出的沟道层侧壁凹陷，在相邻两层沟道层之间形成隔离凹槽；在隔离凹槽内形成隔离层，隔离层表面相对于源漏开口暴露出的沟道层侧壁凹陷；在源漏开口内形成源漏掺杂层。隔离层表面相对于源漏开口暴露出的沟道层侧壁凹陷，增大沟道层暴露的面积，降低源漏掺杂层错位生长产生，提升器件性能。

公开(公告)号：CN117810261A

公开(公告)日：2024-04-02

申请号：CN202311532798.X

申请日：2023-11-16

申请人： 中国科学院微电子研究所 ,  北京知识产权运营管理有限公司

发明人： 殷华湘 ,  曹磊 ,  张青竹 ,  姚佳欣 ,  李庆坤 ,  李葱葱

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  H01L29/06 ,  H01L23/367

摘要： 本发明涉及一种底部非对称介质隔离的围栅器件及制备方法。围栅器件：衬底；设置于所述衬底上方的纳米片堆栈部；其中，所述纳米片堆栈部包括多个纳米片形成的叠层，所述纳米片形成的叠层构成多个导电沟道；环绕式栅极，其环绕所述纳米片堆栈部；源极和漏极，分别位于所述纳米片堆栈部的相对的两侧；源极与环绕式栅极之间，以及漏极与环绕式栅极之间都设置侧墙；所述纳米片堆栈部与所述衬底之间通过介质层隔离，以及所述源极和所述漏极的其中一个与所述衬底之间通过介质层隔离，另一极与所述衬底之间直接连接。本发明在围栅器件底部利用绝缘介质形成非对称介质隔离结构，从而增加围栅器件自热效应严重区域的散热路径，并有效抑制底部寄生沟道漏电。

公开(公告)号：CN118738122A

公开(公告)日：2024-10-01

申请号：CN202410759176.9

申请日：2024-06-13

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 殷华湘 ,  曹磊 ,  李庆坤 ,  张青竹

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336

摘要： 本发明涉及一种全环栅晶体管及其制作方法，属于半导体技术领域，解决内侧墙导致对后继源漏选择外延(SEG)工艺提出更多挑战的问题。晶体管包括：半导体衬底；源漏极区位于沟道结构的相对两侧；沟道结构包括金属栅材料层和纳米片的多个交替叠层；内侧墙位于沟道结构的相对外侧壁上，包括位于金属栅材料层的相对两侧的第一端部和第二端部，纳米片延伸穿过内侧墙到达内侧墙的外表面；金属栅叠层横跨沟道结构和内侧墙以覆盖沟道结构和内侧墙的相对侧壁和顶面；栅叠层侧墙夹置金属栅叠层，并且栅叠层侧墙与内侧墙在垂直方向上对准；外侧墙位于内侧墙和纳米片的外表面上，并位于部分栅叠层侧墙相对侧壁上。统一单晶晶面减少源漏外延过程中的位错产生。

公开(公告)号：CN118630060A

公开(公告)日：2024-09-10

申请号：CN202410751233.9

申请日：2024-06-12

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 殷华湘 ,  曹磊 ,  李庆坤 ,  张青竹

IPC分类号： H01L29/78 ,  H01L21/336 ,  B82Y10/00

摘要： 本发明涉及一种堆叠纳米片晶体管及其制作方法，属于半导体技术领域，解决由于内侧墙的存在导致源漏外延生长过程中产生多个外延位错面的问题。晶体管包括：半导体衬底上方形成有源极区、漏极区、沟道结构和金属栅叠层；源极区和漏极区位于沟道结构的相对两侧；沟道结构包括金属栅材料层和纳米片的多个交替叠层；内侧墙位于沟道结构的相对外侧壁上，包括位于金属栅材料层的相对两侧的第一端部和第二端部，纳米片的界面处的形状包括三角形、梯形、西格玛形、凸出或内凹弧面形；金属栅叠层横跨沟道结构和内侧墙以覆盖沟道结构和内侧墙的相对侧壁和顶面；栅叠层侧墙夹置金属栅叠层并与内侧墙在垂直方向上对准。改进的纳米片减少外延过程中位错产生。

公开(公告)号：CN117727625A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202311785167.9

申请日：2023-12-22

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 李俊峰 ,  王鹏 ,  桑冠荞 ,  曹磊 ,  蒋任婕 ,  李庆坤 ,  张青竹 ,  殷华湘 ,  罗军 ,  卢一泓 ,  熊文娟

IPC分类号： H01L21/311 ,  H01L21/336

摘要： 本发明涉及一种晶体管中鳍及鳍式场效应晶体管的制作方法。一种晶体管中鳍的制作方法，其包括：在衬底上外延半导体层；利用侧墙转移技术将所述半导体层刻蚀成鳍状部；用臭氧氧化所述鳍状部的侧壁，在侧壁形成氧化膜；利用原子层刻蚀法刻蚀去除所述氧化膜。本发明能够降低Fin粗糙度和界面态密度，从而可以提升器件性能。

公开(公告)号：CN117594447A

公开(公告)日：2024-02-23

申请号：CN202311406795.1

申请日：2023-10-26

申请人： 中国科学院微电子研究所

发明人： 殷华湘 ,  蒋任婕 ,  桑冠荞 ,  李庆坤 ,  魏延钊 ,  王鹏 ,  张青竹 ,  李俊峰

IPC分类号： H01L21/336 ,  H01L29/78 ,  H01L29/15

摘要： 本发明涉及一种高空穴迁移率沟道的围栅堆叠纳米片器件及其制备方法。制备方法，其包括：提供衬底；在衬底表面形成硅层和石墨烯层交替层叠的超晶格叠层；刻蚀超晶格叠层以及衬底的部分厚度，形成鳍；在衬底上形成第一介质层，作为鳍之间的浅沟槽隔离层；在鳍上形成假栅，在假栅的侧壁上形成第一侧墙；刻蚀鳍中的超晶格叠层，释放出待形成源漏的凹槽；在鳍中的超晶格叠层的侧壁形成第二侧墙；在凹槽外延半导体材料，形成源漏；去除假栅；刻蚀掉超晶格叠层中的石墨烯层，实现纳米片沟道释放，纳米片形成的叠层构成多个导电沟道；形成环绕式栅极，其环绕纳米片形成的叠层。本发明提高了P管的空穴迁移率，克服P管性能退化的问题。