[发明专利]半导体器件及其形成方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法，其中半导体器件包括：衬底；鳍部，位于衬底上，鳍部包括第一区，第一区的鳍部包括：栅极槽和位于相邻栅极槽之间的沟道层；栅极结构，位于衬底上且横跨鳍部，覆盖第一区的鳍部侧壁和顶部，填充满栅极槽且包围沟道层，位于栅极槽内的栅极结构的宽度小于位于所述第一区的鳍部顶部的栅极结构的宽度。一方面，由于位于栅极槽内的栅极结构的宽度小，即控制沟道的栅极结构的宽度小，那么对应的特征尺寸小，特征尺寸越小，半导体器件的集成度越高，性能越好，功耗越低；另外一方面，由于位于第一区的鳍部顶部的栅极结构的宽度大，这样栅极结构在形成的过程中填充的难度降低，使得最终形成的栅极结构质量得到提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。

背景技术

金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)是现代集成电路中最重要的元件之一，MOSFET的基本结构包括：半导体衬底；位于半导体衬底表面的栅极结构，所述栅极结构包括：位于半导体衬底表面的栅介质层以及位于栅介质层表面的栅电极层；位于栅极结构两侧半导体衬底中的源漏掺杂区。

随着半导体技术的发展，传统的平面式的MOSFET对沟道电流的控制能力变弱，造成严重的漏电流。鳍式场效应晶体管(Fin FET)是一种新兴的多栅器件，它一般包括凸出于半导体衬底表面的鳍部，覆盖部分所述鳍部的顶部表面和侧壁的栅极结构，位于栅极结构两侧的鳍部中的源漏掺杂区。与平面式的MOSFET相比，鳍式场效应晶体管具有更强的短沟道抑制能力，具有更强的工作电流。

随着半导体技术的进一步发展，传统的鳍式场效应晶体管在进一步增大工作电流方面存在限制。具体的，由于鳍部中只有靠近顶部表面和侧壁的区域用来作为沟道区，使得鳍部中用于作为沟道区的体积较小，这对增大鳍式场效应晶体管的工作电流造成限制。因此，提出了一种全包围栅极(即：环栅，Gate all around，GAA)结构的MOSFET，使得用于作为沟道区的体积增加，进一步的增大了GAA结构MOSFET的工作电流。

然而，现有技术中，GAA结构MOSFET的电学性能仍有待提升。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种半导体器件及其形成方法，能够有效提升最终形成的半导体器件的性能。

为解决上述问题，本发明提供一种半导体器件，包括：衬底；鳍部，位于所述衬底上，所述鳍部包括第一区，所述第一区的鳍部包括：栅极槽和位于相邻所述栅极槽之间的沟道层；栅极结构，位于所述衬底上且横跨所述鳍部，覆盖所述第一区的鳍部侧壁和顶部，填充满所述栅极槽且包围所述沟道层，位于所述栅极槽内的所述栅极结构的宽度小于位于所述第一区的鳍部顶部的所述栅极结构的宽度。

可选的，还包括：侧墙，所述侧墙位于所述栅极结构的侧壁上，所述侧墙采用叠层结构，包括第一侧墙和第二侧墙，所述第一侧墙位于所述栅极结构的侧壁上，所述第二侧墙位于所述第一侧墙的侧壁上。

可选的，还包括：阻挡层，所述阻挡层位于所述栅极槽内的所述栅极结构的侧壁上。

可选的，所述阻挡层的侧壁位于所述第一侧墙的侧壁与所述第二侧墙的侧壁之间或者所述阻挡层的侧壁位于所述栅极结构的侧壁与所述第一侧墙的侧壁之间或者所述阻挡层的侧壁与所述第二侧墙的侧壁齐平。

可选的，所述鳍部还包括第二区，以及位于所述第二区的鳍部内的源漏掺杂层，所述第二区的鳍部位于所述栅极结构的两侧。

相应的，本发明还提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供衬底；在所述衬底上形成鳍部，所述鳍部包括若干层沿所述衬底表面法线方向重叠的牺牲层、以及位于相邻两层所述牺牲层之间的沟道层；在所述衬底上形成横跨所述鳍部的伪栅结构；刻蚀所述伪栅结构两侧的所述鳍部，在所述鳍部内形成源漏凹槽；刻蚀所述源漏凹槽侧壁的部分所述牺牲层，形成修正牺牲层，所述修正牺牲层的宽度小于位于所述鳍部顶部的所述伪栅结构的宽度。