[发明专利]半导体结构及其形成方法

权利要求书

1.一种半导体结构，其特征在于，包括：

衬底；

位于衬底上的第一纳米线；

位于第一纳米线上的第二纳米线，在第一纳米线和第二纳米线的宽度方向上，所述第一纳米线至少有部分侧壁相对凸出于所述第二纳米线侧壁；

环绕所述第一纳米线和第二纳米线的栅极结构。

2.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述第一纳米线具有第一宽度，所述第一宽度的范围为10纳米～30纳米；所述第二纳米线具有第二宽度，所述第二宽度的范围为5纳米～15纳米。

3.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，还包括：位于栅极结构侧壁的第一侧墙；位于衬底上的第一介质层，所述栅极结构位于所述第一介质层内。

4.如权利要求1所述的半导体结构，其特征在于，所述栅极结构包括栅介质层、位于栅介质层上的功函数层和位于功函数层上的栅极层。

5.一种半导体结构的形成方法，其特征在于，包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一纳米线和位于第一纳米线上的第二纳米线，在第一纳米线和第二纳米线的宽度方向上，所述第一纳米线至少有部分侧壁相对凸出于所述第二纳米线侧壁；

在衬底上形成栅极结构，所述栅极结构环绕所述第一纳米线和第二纳米线的栅极结构。

6.如权利要求5所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，在形成第一纳米线和第二纳米线之前，还包括：在所述衬底上形成第一牺牲材料层；在第一牺牲材料层上形成第一鳍部材料层；在第一鳍部材料层上形成第二牺牲材料层；在第二牺牲材料层上形成第二鳍部材料层；在第二鳍部材料层上形成保护材料层。

7.如权利要求6所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第二纳米线的形成方法包括：在保护材料层上形成图形化的掩膜层；以所述图形化的掩膜层为掩膜刻蚀所述保护材料层、第二鳍部材料层和第二牺牲材料层，直至暴露出所述第二牺牲材料层，在第一鳍部材料层上形成初始第二牺牲层、位于初始第二牺牲层上的第二纳米线以及位于第二纳米线上的保护层。

8.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述保护材料层、第二鳍部材料层和第二牺牲材料层的工艺包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体为氧气、一氟甲烷和氦气的混合气体；氧气的流量范围为10标准毫升/分钟～300标准毫升/分钟，一氟甲烷的流量范围为60标准毫升/分钟～800标准毫升/分钟，氦气的流量范围为60标准毫升/分钟～200标准毫升/分钟；刻蚀时间为5秒～100秒。

9.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述保护层的材料包括氧化硅或氮化硅。

10.如权利要求7所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，所述第一纳米线的形成方法包括：在所述保护层侧壁和第二纳米线侧壁形成第二侧墙；以所述第二侧墙为掩膜，刻蚀所述初始第二牺牲层、第一鳍部材料层和第一牺牲材料层，在衬底上形成第一牺牲层、位于第一牺牲层上的第一纳米线和位于第一纳米线上的第二牺牲层。

11.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，刻蚀所述初始第二牺牲层、第一鳍部材料层和第一牺牲材料层的工艺包括干法刻蚀工艺；所述干法刻蚀工艺的参数包括：刻蚀气体为氧气、一氟甲烷和氦气的混合气体；氧气的流量范围为10标准毫升/分钟～300标准毫升/分钟，一氟甲烷的流量范围为60标准毫升/分钟～800标准毫升/分钟，氦气的流量范围为60标准毫升/分钟～200标准毫升/分钟；刻蚀时间为20秒～400秒。

12.如权利要求10所述的半导体结构的形成方法，其特征在于，形成第一牺牲层和位于第一牺牲层上的第一纳米线之后，还包括：刻蚀所述衬底；刻蚀所述衬底的深度范围为：50纳米～200纳米。