【技術實現步驟摘要】
本公開涉及半導體，更具體地，涉及一種半導體器件、半導體裝置和用于制備半導體器件的方法。
技術介紹
1、隨著集成電路技術的發展，基本器件的尺寸不斷縮小，對溝道控制能力的要求也越來越高。為了跟上摩爾定律對性能(速度)、功耗和面積收益的綜合要求，需要提出具有更強的短溝道控制能力的半導體器件，以確保器件的溝道長度能夠繼續微縮，同時提高器件的性能并降低漏電流。
技術實現思路
1、本公開的目的之一在于提供一種半導體器件、半導體裝置和用于制備半導體器件的方法。
2、根據本公開的第一方面，提供了一種半導體器件，包括：
3、第一電極部；
4、溝道部，所述溝道部位于所述第一電極部的上方且與所述第一電極部電連接，其中，所述溝道部包括第一溝道部分，所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面呈環狀；
5、第二電極部，所述第二電極部位于所述溝道部的上方且與所述溝道部電連接；以及
6、柵極部，所述柵極部包括與所述溝道部直接接觸的柵介質部分和位于所述柵介質部分的與所述溝道部相對的一側上的柵電極部分，其中，所述柵極部位于所述溝道部的在豎向方向上延伸的側壁的至少一部分上。
7、在一些實施例中，所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓環狀、橢圓環狀、多邊形環狀、矩形環狀或正方形環狀。
8、在一些實施例中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的內側壁的第一柵介質部分和覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的外側壁的第二柵介質
9、所述柵電極部分至少覆蓋所述第一柵介質部分的內側和所述第二柵介質部分的外側。
10、在一些實施例中，所述第一溝道部分的內側壁之內被所述柵極部完全地填充。
11、在一些實施例中，所述溝道部還包括第二溝道部分，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面位于所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面的內側。
12、在一些實施例中，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓形、橢圓形、多邊形、矩形或正方形。
13、在一些實施例中，所述第二溝道部分位于所述第一溝道部分的環心處。
14、在一些實施例中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第二溝道部分的在豎向方向上延伸的外側壁的第三柵介質部分；以及
15、所述柵電極部分至少覆蓋所述第三柵介質部分的外側。
16、在一些實施例中，所述第一溝道部分的內側壁和所述第二溝道部分的外側壁之間被所述柵極部完全地填充。
17、在一些實施例中，所述半導體器件還包括以下中的至少一者：
18、第一接觸部，所述第一接觸部位于所述溝道部和所述第一電極部之間且被配置為電連接所述溝道部和所述第一電極部；
19、第二接觸部，所述第二接觸部位于所述溝道部和所述第二電極部之間且被配置為電連接所述溝道部和所述第二電極部；
20、第一間隔部，所述第一間隔部位于所述第一電極部和所述柵極部之間且被配置為電隔離所述第一電極部和所述柵極部；以及
21、第二間隔部，所述第二間隔部位于所述第二電極部的在豎向方向上延伸的側壁上且被配置為電隔離所述第二電極部和所述柵極部。
22、根據本公開的第二方面，提供了一種半導體裝置，包括如上所述的半導體器件。
23、在一些實施例中，所述半導體裝置包括n型半導體器件和p型半導體器件，且所述n型半導體器件和所述p型半導體器件在豎向方向上堆疊。
24、根據本公開的第三方面，提供了一種用于制備半導體器件的方法，包括：
25、提供基板；
26、在所述基板的一側上依次形成第一電極材料層、溝道材料層和第二電極材料層；
27、形成圖案化的第一掩膜層，其中，所述第一掩膜層包括第一掩膜部分，所述第一掩膜部分的在橫向方向上的截面呈環狀；
28、在所述第一掩膜層的保護下對所述第二電極材料層、所述溝道材料層和所述第一電極材料層進行刻蝕，以分別形成第二電極部、溝道部和第一電極部；以及
29、形成柵極部，其中，所述柵極部包括與所述溝道部直接接觸的柵介質部分和位于所述柵介質部分的與所述溝道部相對的一側上的柵電極部分，且所述柵極部位于所述溝道部的在豎向方向上延伸的側壁的至少一部分上。
30、在一些實施例中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
31、形成第一犧牲部，其中，所述第一犧牲部呈在豎向方向上延伸的柱狀；
32、圍繞所述第一犧牲部的外側壁形成第一保留部；以及
33、去除所述第一犧牲部，并將所述第一保留部作為所述第一掩膜層的所述第一掩膜部分。
34、在一些實施例中，所述第一掩膜層還包括第二掩膜部分，所述第二掩膜部分的在橫向方向上的截面位于所述第一掩膜部分的在橫向方向上的截面的內側。
35、在一些實施例中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
36、形成第二保留部，其中，所述第二保留部呈在豎向方向上延伸的柱狀；
37、圍繞所述第二保留部的外側壁形成第二犧牲部；
38、圍繞所述第二犧牲部的外側壁形成第三保留部；以及
39、去除所述第二犧牲部，并將所述第三保留部作為所述第一掩膜層的所述第一掩膜部分，將所述第二保留部作為所述第一掩膜層的所述第二掩膜部分。
40、在一些實施例中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
41、形成第三犧牲部，其中，所述第三犧牲部呈在豎向方向上延伸的柱狀；
42、圍繞所述第三犧牲部的外側壁形成第四保留部；
43、去除所述第三犧牲部，并將所述第四保留部作為所述第一掩膜層的所述第一掩膜部分；
44、圍繞所述第四保留部的內側壁和外側壁形成第四犧牲部，其中，所述第四保留部的內側的至少一部分空間不被所述第四犧牲部填充，以形成在豎向方向上延伸的開口；
45、在所述開口中形成第五保留部；以及
46、去除所述第四犧牲部，并將所述第五保留部作為所述第一掩膜層的所述第二掩膜部分。
47、在一些實施例中，所述第一電極材料層、所述溝道材料層和所述第二電極材料層由基于硅的材料或基于鍺硅的材料形成，所述第一電極材料層與所述第二電極材料層的摻雜類型相同，所述溝道材料層與所述第一電極材料層的摻雜類型相同或相反，所述溝道材料層的摻雜濃度低于所述第一電極材料層的摻雜濃度，和所述溝道材料層的摻雜濃度低于所述第二電極材料層的摻雜濃度；或
48、所述第一電極材料層和所述第二電極材料層由金屬材料形成，以及所述溝道材料層由金屬氧化物材料形成。
49、在一些實施例中，所述方法還包括：
50、在所述基板的一側上形成第一電極材料層和溝道材料層之間，形成位于所述第一電極材料層和所述溝道材料層之間的第一接觸材料層；以及
51、在所述基板的一側上形成溝道材料層和第二電極材料層之間，形成位于所述溝道材料層和所本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種半導體器件，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓環狀、橢圓環狀、多邊形環狀、矩形環狀或正方形環狀。
3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的內側壁的第一柵介質部分和覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的外側壁的第二柵介質部分；以及
4.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的內側壁之內被所述柵極部完全地填充。
5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述溝道部還包括第二溝道部分，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面位于所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面的內側。
6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓形、橢圓形、多邊形、矩形或正方形。
7.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第二溝道部分位于所述第一溝道部分的環心處。
8.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第二溝道部分的在豎向方向
9.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的內側壁和所述第二溝道部分的外側壁之間被所述柵極部完全地填充。
10.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括以下中的至少一者：
11.一種半導體裝置，包括根據權利要求1至10中任一項所述的半導體器件。
12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其中，所述半導體裝置包括n型半導體器件和p型半導體器件，且所述n型半導體器件和所述p型半導體器件在豎向方向上堆疊。
13.一種用于制備半導體器件的方法，包括：
14.根據權利要求13所述的方法，其中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
15.根據權利要求13所述的方法，其中，所述第一掩膜層還包括第二掩膜部分，所述第二掩膜部分的在橫向方向上的截面位于所述第一掩膜部分的在橫向方向上的截面的內側。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
17.根據權利要求15所述的方法，其中，形成圖案化的第一掩膜層包括：
18.根據權利要求13所述的方法，其中，所述第一電極材料層、所述溝道材料層和所述第二電極材料層由基于硅的材料或基于鍺硅的材料形成，所述第一電極材料層與所述第二電極材料層的摻雜類型相同，所述溝道材料層與所述第一電極材料層的摻雜類型相同或相反，所述溝道材料層的摻雜濃度低于所述第一電極材料層的摻雜濃度，和所述溝道材料層的摻雜濃度低于所述第二電極材料層的摻雜濃度；或
19.根據權利要求13所述的方法，還包括：
20.根據權利要求13所述的方法，還包括：
21.根據權利要求20所述的方法，其中，形成柵極部包括：
22.根據權利要求21所述的方法，還包括：
23.根據權利要求22所述的方法，還包括：
24.根據權利要求22所述的方法，還包括：
25.根據權利要求22所述的方法，還包括：
26.根據權利要求22所述的方法，還包括：
...【技術特征摘要】
1.一種半導體器件，包括：
2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓環狀、橢圓環狀、多邊形環狀、矩形環狀或正方形環狀。
3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的內側壁的第一柵介質部分和覆蓋所述第一溝道部分的在豎向方向上延伸的外側壁的第二柵介質部分；以及
4.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的內側壁之內被所述柵極部完全地填充。
5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中，所述溝道部還包括第二溝道部分，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面位于所述第一溝道部分的在橫向方向上的截面的內側。
6.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第二溝道部分的在橫向方向上的截面呈圓形、橢圓形、多邊形、矩形或正方形。
7.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第二溝道部分位于所述第一溝道部分的環心處。
8.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述柵介質部分包括覆蓋所述第二溝道部分的在豎向方向上延伸的外側壁的第三柵介質部分；以及
9.根據權利要求5所述的半導體器件，其中，所述第一溝道部分的內側壁和所述第二溝道部分的外側壁之間被所述柵極部完全地填充。
10.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括以下中的至少一者：
11.一種半導體裝置，包括根據權利要求1至10中任一項所述的半導體器件。
12.根據權利要求11所述的半導體裝置，其中，所述半導體裝置包...
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