[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；

在所述半导体衬底表面形成鳍部结构，形成鳍部结构的方法包括：形成位于半导体衬底表面的第一鳍部，第一鳍部包括防穿通区，所述防穿通区位于鳍部结构中的底部区域；

在部分防穿通区中形成绝缘层；

形成所述鳍部结构的方法还包括：形成所述第一鳍部后，形成位于第一鳍部顶部表面的第二鳍部；所述绝缘层在形成第二鳍部之前形成；

所述第二鳍部的宽度大于所述第一鳍部的宽度；

在形成所述绝缘层之前，在所述半导体衬底表面形成第一初始隔离层，第一初始隔离层覆盖第一鳍部的部分侧壁，且第一初始隔离层覆盖所述防穿通区的侧壁；在形成所述绝缘层之前，形成位于第一鳍部顶部表面的保护层；减薄第一初始隔离层以形成第一隔离层，且第一隔离层暴露出防穿通区，之后形成所述绝缘层；形成所述绝缘层后，去除所述保护层；去除保护层后，形成所述第二鳍部；

形成所述绝缘层的方法包括：在所述保护层的侧壁和第一初始隔离层暴露出的第一鳍部侧壁形成侧墙；形成所述侧墙后，去除部分第一初始隔离层，使第一初始隔离层形成第一隔离层；以第一隔离层、侧墙和保护层为掩膜，在至少部分防穿通区中形成绝缘层；

形成所述绝缘层后，且在去除所述保护层之前，在所述第一隔离层表面形成第二初始隔离层，所述第二初始隔离层覆盖所述侧墙的侧壁和所述绝缘层，且所述第二初始隔离层暴露出保护层的顶部表面和侧墙的顶部表面；去除所述保护层后，在所述第二初始隔离层中形成第二沟槽；在所述第二沟槽中形成第二鳍部；在所述第二沟槽中形成第二鳍部后，减薄第二初始隔离层以形成第二隔离层，所述第二隔离层覆盖所述绝缘层，所述第二隔离层的顶部表面高于第一鳍部的顶部表面且低于第二鳍部的顶部表面；

去除所述保护层和所述侧墙，在所述第二初始隔离层中形成第二沟槽；形成所述第二鳍部后，第二初始隔离层覆盖第二鳍部的侧壁；形成所述第二隔离层后，第二隔离层覆盖第二鳍部的部分侧壁。

2.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料为氮化硅、氮氧化硅、氮碳氧化硅、氮硼氧化硅或氮碳硼氧硅；所述第一初始隔离层和所述第一隔离层的材料包括氧化硅。

3.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一鳍部、第一初始隔离层和保护层的步骤包括：在所述半导体衬底表面形成第一初始隔离膜，第一初始隔离膜中具有贯穿第一初始隔离膜的第一沟槽；在所述第一沟槽中形成第一鳍部，第一鳍部的顶部表面低于第一初始隔离膜的顶部表面；在所述第一沟槽中形成保护层，保护层位于第一鳍部的顶部表面；形成保护层后，回刻蚀所述第一初始隔离膜，使第一初始隔离膜形成所述第一初始隔离层。

4.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一鳍部、第一初始隔离层和保护层的步骤包括：在所述半导体衬底表面形成第一鳍部，第一鳍部的顶部表面具有保护层；形成第一鳍部和保护层后，在所述半导体衬底表面形成第一初始隔离层。

5.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述侧墙的材料为氮化硅、氮氧化硅、氮碳氧化硅、氮硼氧化硅或氮碳硼氧硅。

6.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，以第一隔离层、侧墙和保护层为掩膜，采用氧化工艺在至少部分防穿通区中形成绝缘层。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述氧化工艺的参数包括：采用的气体包括O₂，温度为800摄氏度～1200摄氏度。

8.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一鳍部的材料为单晶硅，所述绝缘层的材料为氧化硅；或者，所述第一鳍部的材料为单晶锗硅，所述绝缘层的材料为含有锗离子的氧化硅。

9.根据权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二鳍部的材料为单晶InGaAs、单晶SiGe或单晶Si；形成所述第二鳍部的工艺为外延生长工艺。