[发明专利]GAA结构MOSFET的形成方法

权利要求书

1.一种GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底；

在半导体衬底中形成多组目标沟槽，各组目标沟槽沿半导体衬底表面法线方向向下延伸，多组目标沟槽的形成步骤包括：

在半导体衬底中形成一组初始沟槽；

对所述一组初始沟槽进行各向异性湿法刻蚀，使所述一组初始沟槽对应形成一组目标沟槽；

形成一组目标沟槽后，沿着所述一组初始沟槽向下刻蚀半导体衬底，形成下一组初始沟槽；

重复形成初始沟槽和各向异性湿法刻蚀的步骤直至形成多组目标沟槽，所述目标沟槽的两侧侧壁向半导体衬底内凹陷，使目标沟槽两侧具有目标沟槽凸起；

形成多组目标沟槽后，刻穿每一组目标沟槽中相邻目标沟槽凸起之间的半导体衬底，形成纳米线。

2.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，形成所述目标沟槽的步骤包括：

在所述半导体衬底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半导体衬底，在半导体衬底中形成第一组初始沟槽；

沿着第一组初始沟槽对半导体衬底进行第一各向异性湿法刻蚀，形成第一组目标沟槽，第一组目标沟槽的两侧侧壁向半导体衬底内凹陷，使第一组目标沟槽两侧具有第一目标沟槽凸起；

在第一组目标沟槽内壁形成第一保护层；

沿着第一组目标沟槽向下刻蚀第一保护层和半导体衬底，在第一组目标沟槽的底部形成第二组初始沟槽；

沿着第二组初始沟槽对半导体衬底进行第二各向异性湿法刻蚀，形成第二 组目标沟槽，第二组目标沟槽的两侧侧壁向半导体衬底内凹陷，使第二组目标沟槽两侧具有第二目标沟槽凸起；

第二各向异性湿法刻蚀后，去除第一保护层。

3.根据权利要求2所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，形成所述目标沟槽的步骤还包括：

在第二组目标沟槽内壁和第一组目标沟槽内壁形成第二保护层；

沿着第二组目标沟槽向下刻蚀第二保护层和半导体衬底，在第二组目标沟槽的底部形成第三组初始沟槽；

沿着第三组初始沟槽对半导体衬底进行第三各向异性湿法刻蚀，形成第三组目标沟槽，第三组目标沟槽的两侧侧壁向半导体衬底内凹陷，使第三组目标沟槽两侧具有第三目标沟槽凸起；

第三各向异性湿法刻蚀后，去除第一保护层和第二保护层。

4.根据权利要求3所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，形成所述目标沟槽的步骤还包括：

在第三组目标沟槽内壁、第二组目标沟槽内壁和第一组目标沟槽内壁形成第三保护层；

沿着第三组目标沟槽向下刻蚀第三保护层和半导体衬底，在第三组目标沟槽的底部形成第四组初始沟槽；

沿着第四组初始沟槽对半导体衬底进行第四各向异性湿法刻蚀，形成第四组目标沟槽，第四组目标沟槽的两侧侧壁向半导体衬底内凹陷，使第四组目标沟槽两侧具有第四目标沟槽凸起；

第四各向异性湿法刻蚀后，去除第一保护层、第二保护层和第三保护层。

5.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，所述各向异性湿法刻蚀处理的参数为：采用的刻蚀溶液为四甲基氢氧化铵溶液，所述四甲基氢氧化铵溶液的体积百分比浓度为10％～30％，刻蚀温度为25摄氏度～150摄氏度。

6.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，所述各向异性湿法刻蚀处理的参数为：采用的刻蚀溶液为KOH、NaOH和NH₄OH中的一种或任意几种组合的溶液，刻蚀温度为25摄氏度～150摄氏度。

7.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，每一组目标沟槽中目标沟槽的数量为两个以上。

8.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，刻穿每一组目标沟槽中相邻的目标沟槽凸起之间的半导体衬底的工艺为原子层刻蚀工艺。

9.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，所述纳米线的材料为单晶的硅、锗或锗硅。

10.根据权利要求1所述的GAA结构MOSFET的形成方法，其特征在于，还包括：对所述纳米线进行边角圆滑处理。