[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，半导体衬底上具有鳍部和覆盖鳍部部分侧壁的隔离结构；

在隔离结构上形成横跨鳍部的第一栅极结构，第一栅极结构覆盖鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面；

在第一栅极结构两侧侧壁形成横跨鳍部的侧墙，侧墙包括底侧墙区和顶侧墙区，底侧墙区位于隔离结构表面且覆盖第一栅极结构部分侧壁和鳍部部分侧壁，底侧墙区的顶部低于鳍部的顶部表面，顶侧墙区位于底侧墙区上和鳍部顶部表面上，底侧墙区的厚度大于顶侧墙区的厚度；

在第一栅极结构和侧墙两侧的鳍部中形成源漏掺杂区；

所述侧墙还位于第一栅极结构的平行于鳍部宽度方向的侧壁；形成所述侧墙的方法包括：在隔离结构上形成初始侧墙，初始侧墙位于第一栅极结构的平行于第一栅极结构延伸方向的侧壁、以及垂直于第一栅极结构延伸方向的侧壁；在隔离结构上形成覆盖部分初始侧墙侧壁的牺牲层，且牺牲层的顶部表面低于鳍部的顶部表面；以牺牲层为掩膜刻蚀初始侧墙以减薄牺牲层暴露出的初始侧墙，使初始侧墙形成所述侧墙；以牺牲层为掩膜刻蚀初始侧墙后，去除牺牲层。

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，形成所述初始侧墙的方法包括：在隔离结构和鳍部上、以及第一栅极结构侧壁和顶部形成侧墙膜；回刻蚀侧墙膜，使侧墙膜形成所述初始侧墙。

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，所述牺牲层的材料为底部反射层材料。

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，所述牺牲层的材料为含碳有机聚合物。

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，形成所述牺牲层的方法包括：在隔离结构和鳍部上、以及初始侧墙和第一栅极结构上形成牺牲材料膜；回刻蚀牺牲材料膜，形成所述牺牲层。

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，以牺牲层为掩膜刻蚀初始侧墙的工艺包括干法刻蚀工艺，参数包括：采用的气体包括CF₄、CH₃F和O₂，CF₄的流量为5sccm～100sccm，CH₃F的流量为8sccm～50sccm，O₂的流量为10sccm～100sccm，源射频功率为50瓦～300瓦，偏置电压为30伏～100伏，腔室压强为10mtor～2000mtorr。

7.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，去除牺牲层的工艺为干法刻蚀工艺，参数包括：采用的气体包括N₂和H₂，N₂的流量为2000sccm～4000sccm，H₂的流量为300sccm～1000sccm，腔室压强为200mtorr～900mtorr，源射频功率为1000瓦～2700瓦，温度为100摄氏度～350摄氏度。

8.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，所述鳍部的顶部宽度小于鳍部的底部宽度。

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，在垂直于半导体衬底表面的方向上，所述鳍部的顶部表面至所述隔离结构的顶部表面具有第一高度，所述底侧墙区具有第二高度，第二高度为第一高度的1/4～1/2。

10.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，所述底侧墙区的厚度为所述顶侧墙区厚度的1.1倍～1.5倍。

11.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SiN、SiBCN、SiCN或SiBN。

12.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，还包括：形成所述源漏掺杂层后，在半导体衬底、隔离结构和鳍部上形成介质层，介质层覆盖所述侧墙的侧壁且暴露出侧墙的顶部表面和第一栅极结构的顶部表面；形成介质层后，去除第一栅极结构，在介质层中形成栅开口；在栅开口中形成第二栅极结构。