[发明专利]半导体器件及方法

说明书

本公开涉及半导体器件及方法。一个实施例是一种半导体器件，包括：位于半导体衬底上方的第一沟道区域、位于第一沟道区域上方的第二沟道区域、位于半导体衬底上方并且围绕第一沟道区域和第二沟道区域的第一栅极堆叠、从第一沟道区域延伸到第二沟道区域并且沿着第一栅极堆叠的侧壁的第一内部间隔件、从第一沟道区域延伸到第二沟道区域并且沿着第一内部间隔件的侧壁的第二内部间隔件，第二内部间隔件具有与第一内部间隔件不同的材料成分，以及与第一沟道区域、第二沟道区域和第二内部间隔件相邻的第一源极/漏极区域，第一内部间隔件和第二内部间隔件位于第一栅极堆叠和第一源极/漏极区域之间。

技术领域

本公开总体涉及半导体器件及方法。

背景技术

半导体器件被用于各种电子应用中，例如，个人计算机、蜂窝电话、数码相机和其他电子设备。半导体器件通常通过以下方式来制造：在半导体衬底上方顺序地沉积材料的绝缘层或电介质层、导电层和半导体层，并使用光刻对各个材料层进行图案化以在其上形成电路组件和元件。

半导体行业通过不断减小最小特征尺寸来不断提高各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，这允许将更多的组件集成到给定区域中。然而，随着最小特征尺寸的减小，出现了应解决的其他问题。

发明内容

根据本公开的一个实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体衬底上方形成多层堆叠，所述多层堆叠包括：位于半导体衬底上方的第一牺牲层、位于所述第一牺牲层上方的第一沟道层、位于所述第一沟道层上方的第二牺牲层、以及位于所述第二牺牲层上方的第二沟道层，所述第一牺牲层具有第一原子浓度的第一半导体元素，所述第二牺牲层具有第二原子浓度的所述第一半导体元素，所述第二原子浓度小于所述第一原子浓度；对所述多层堆叠和所述半导体衬底进行图案化，以形成第一沟槽；在所述第一沟槽中形成隔离区域；在经图案化的多层堆叠和隔离区域上方形成第一栅极堆叠；蚀刻所述经图案化的多层堆叠，以形成与所述第一栅极堆叠相邻的第一凹槽，所述蚀刻包括各向同性蚀刻工艺；在所述第一凹槽中外延生长第一源极/漏极区域；以及用第二栅极堆叠来替换所述第一栅极堆叠以及经图案化和经蚀刻的多层堆叠的所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，所述第二栅极堆叠围绕经蚀刻的第一沟道层和经蚀刻的第二沟道层中的每一个。

根据本公开的另一实施例，提供了一种形成半导体器件的方法，包括：在半导体衬底上方形成多层鳍结构，形成所述多层鳍结构包括：在半导体衬底上方外延生长第一牺牲层，所述第一牺牲层具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第一原子浓度的第一半导体元素，所述第二部分具有第二原子浓度的所述第一半导体元素，所述第二原子浓度不同于所述第一原子浓度；从所述第一牺牲层外延生长第一沟道层；从所述第一沟道层外延生长第二牺牲层，所述第二牺牲层具有第一部分和第二部分，所述第一部分具有第三原子浓度的所述第一半导体元素，所述第二部分具有第四原子浓度的所述第一半导体元素，所述第四原子浓度不同于所述第三原子浓度；从所述第二牺牲层外延生长第二沟道层；以及对所述第一牺牲层、所述第一沟道层、所述第二牺牲层、所述第二沟道层和所述半导体衬底进行图案化，以形成所述多层鳍结构；在所述多层鳍结构上方形成虚设栅极堆叠；蚀刻所述多层鳍结构，以形成与所述虚设栅极堆叠相邻的第一凹槽，所述蚀刻包括各向同性蚀刻工艺；在所述第一凹槽中外延生长第一源极/漏极区域；以及用有效栅极堆叠来替换所述虚设栅极堆叠以及经蚀刻的多层鳍结构的所述第一牺牲层和所述第二牺牲层，所述有效栅极堆叠围绕经蚀刻的第一沟道层和经蚀刻的第二沟道层。