[发明专利]半导体器件及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底表面覆盖有第一绝缘层，所述第一绝缘层表面具有鳍部；

形成覆盖所述鳍部侧壁的全耗尽半导体层，所述全耗尽半导体层的材料不同于所述鳍部的材料；

形成第二绝缘层，所述第二绝缘层暴露出鳍部顶部和全耗尽半导体层顶部；

去除所述鳍部，形成暴露出所述全耗尽半导体层侧壁的开口；

形成位于所述第二绝缘层表面的掩膜层，所述掩膜层暴露部分第二绝缘层和部分开口；

在所述部分开口内形成位于所述全耗尽半导体层侧壁的栅介质层；

在形成栅介质层后形成覆盖所述栅介质层的栅电极层。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述全耗尽半导体层的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

3.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述全耗尽半导体层的厚度为1nm-10nm。

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述全耗尽半导体层的材料为单晶硅、硅锗、硅碳或III-V族化合物。

5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底和鳍部的材料为单晶硅、硅锗、硅碳或III-V族化合物。

6.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成全耗尽半导体层前，形成覆盖所述鳍部顶部的硬掩膜层。

7.如权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料为SiN或SiON。

8.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在形成全耗尽半导体层前，对所述鳍部进行氧化处理，形成氧化层；并采用氢气对氧化处理后的鳍部进行退火处理。

9.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述氧化层的厚度为1nm-5nm。

10.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述退火处理的温度为900-1100℃。

11.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述栅介质层的材料为SiO₂、SiON、HfO₂、ZrO₂、HfSiO或HfSiON中的一种或多种。

12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述栅电极层的材料为多晶硅、W、Cu、Ag、TiN、TaN或TiAl中的一种或多种。

13.一种半导体器件，包括：

半导体衬底，覆盖所述半导体衬底的绝缘层；

其特征在于，还包括：

位于所述半导体衬底表面、且贯穿所述绝缘层的栅电极层；

至少位于所述栅电极层一侧侧壁的栅介质层；

形成在所述栅介质层侧壁、且与所述栅电极层相隔的全耗尽半导体层。

14.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述栅介质层位于所述栅电极层两侧侧壁，每一所述栅介质层的侧壁形成有全耗尽半导体层。

15.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述全耗尽半导体层的厚度为1nm-10nm。

16.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述全耗尽半导体层的材料为单晶硅、硅锗、硅碳或III-V族化合物。

17.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述栅介质层的材料为SiO₂、SiON、HfO₂、ZrO₂、HfSiO或HfSiON中的一种或多种。

18.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述栅电极层的材料为多晶硅、W、Cu、Ag、TiN、TaN或TiAl中的一种或多种。

19.如权利要求13所述的半导体器件，其特征在于，所述栅电极层包括至少一个贯穿所述绝缘层的第一子栅电极层和覆盖所述绝缘层表面、且与所述第一子栅电极层相连的第二子栅电极层。