[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：

提供衬底，所述衬底上具有鳍部，所述鳍部包括若干层沿衬底表面法线方向层叠的第一沟道层、以及位于相邻两层第一沟道层之间的牺牲层；

形成横跨鳍部的伪栅极结构，所述伪栅极结构覆盖鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面；

在伪栅极结构两侧的鳍部内形成第一凹槽，所述第一凹槽暴露出部分第一沟道层侧壁；

在所述第一凹槽暴露出的鳍部侧壁和所述伪栅极结构侧壁形成第一保护层；形成第一保护层后，在第一凹槽底部的鳍部内形成第二凹槽，所述第二凹槽暴露出部分第一沟道层侧壁；

去除第二凹槽侧壁的部分第一沟道层以形成第二沟道层，所述第二沟道层侧壁相对于第一保护层覆盖的第一沟道层侧壁凹陷；

形成第二沟道层后，去除所述第一保护层；

去除所述第一保护层后，在所述第一凹槽和所述第二凹槽内形成源漏掺杂层；

形成源漏掺杂层之后，在所述衬底和所述鳍部上形成介质层，所述介质层覆盖所述伪栅极结构侧壁；

去除伪栅极结构和伪栅极结构覆盖的牺牲层，在所述介质层内及相邻的第一沟道层之间、相邻的第二沟道层之间和相邻的第一沟道层与第二沟道层之间形成栅开口；

在所述栅开口内形成栅极结构，所述栅极结构包围所述第一沟道层和所述第二沟道层。

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，所述第一保护层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。

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，所述第二沟道层侧壁相对于第一凹槽暴露出的第一沟道层侧壁的距离为1nm～4nm。

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，所述第二凹槽之间的第二沟道层的在沟道长度方向上的尺寸为16nm～38nm。

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，所述第一凹槽之间的第一沟道层的在沟道长度方向上的尺寸为20nm～44nm。

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，所述第一凹槽的深度与第二凹槽的深度比为1:1.4～1:3。

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，所述第一凹槽的深度为50nm～250nm。

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，所述第二凹槽的深度为150nm～350nm。

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，所述第二凹槽的形成方法包括：以伪栅极结构和第一保护层为掩膜，对第一凹槽底部的鳍部进行刻蚀，在第一凹槽底部形成所述第二凹槽。

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，所述栅开口的形成方法包括：去除伪栅极结构，在介质层中形成初始栅开口；去除初始栅开口暴露出的牺牲层，使初始栅开口形成所述栅开口。

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，去除第一保护层后，形成源漏掺杂层之前，还包括：去除第一凹槽和第二凹槽暴露出的部分牺牲层，并且在相邻第一沟道层、相邻第二沟道层和相邻的第一沟道层与第二沟道层之间形成第一鳍部凹槽，使所述牺牲层侧壁相对于第二沟道层侧壁凹陷；在所述第一鳍部凹槽内形成隔离层，所述隔离层侧壁与第二沟道层侧壁齐平。

12.根据权利要求11所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述隔离层的材料包括：氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。