[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，衬底包括第一区和第二区，衬底第一区上具有第一鳍部和覆盖第一鳍部部分侧壁的隔离结构；

在隔离结构上形成第一栅极结构，第一栅极结构横跨第一鳍部、覆盖第一鳍部的部分顶部表面和部分侧壁表面；

在第一栅极结构的侧壁、以及第二区上形成第一侧墙膜；

在第一区和第二区的第一侧墙膜表面、以及隔离结构上形成第一平坦层，且第一区第一平坦层的整个顶部表面低于第一鳍部的顶部表面；

在第一平坦层表面、暴露出的第一侧墙膜表面、以及第一鳍部和第一栅极结构上形成第一填充层，第一区第一填充层的整个表面高于第一栅极结构的顶部表面，第一填充层的硬度大于第一平坦层的硬度；

在第二区的第一填充层表面形成第一光刻胶层，且第一光刻胶层暴露出第一区的第一填充层；

以第一光刻胶层为掩膜刻蚀第一填充层、第一鳍部和第一平坦层，在第一栅极结构和第一栅极结构侧壁的第一侧墙膜两侧的第一鳍部中形成第一凹陷。

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，所述第一填充层包括第一底部抗反射层；所述第一平坦层的材料包括含碳有机聚合物。

3.根据权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一底部抗反射层的材料包括含硅的碳氧化物。

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，所述隔离结构的材料包括氧化硅；所述第一侧墙膜的材料为SiN、SiCN、SiBN或SiON。

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，在形成所述第一平坦层之前，所述第一侧墙膜位于隔离结构表面、第一鳍部的侧壁和顶部、第一栅极结构的侧壁和顶部以及第二区上；所述第一平坦层覆盖隔离结构表面的第一侧墙膜、第一鳍部部分侧壁和第一栅极结构部分侧壁的第一侧墙膜、以及第二区的第一侧墙膜；第一区第一填充层的整个表面高于第一栅极结构顶部的第一侧墙膜表面；以所述第一光刻胶层为掩膜刻蚀第一填充层、第一鳍部、第一侧墙膜和第一平坦层，形成所述第一凹陷，且暴露出第一区隔离结构表面。

6.根据权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一平坦层的方法包括：在所述第一区和第二区的第一侧墙膜上形成第一平坦材料层，第一平坦材料层的整个表面高于第一栅极结构顶部的第一侧墙膜表面；回刻蚀所述第一平坦材料层，使第一平坦材料层形成第一平坦层。

7.根据权利要求6所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，回刻蚀第一平坦材料层的工艺还刻蚀了第一鳍部顶部的第一侧墙膜、第一鳍部侧壁的部分第一侧墙膜以及部分第一鳍部；在形成第一光刻胶层之前，第一填充层位于第一平坦层表面、第一侧墙膜表面以及回刻蚀第一平坦材料层的工艺所暴露出的第一鳍部表面。

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，在形成所述第一平坦层之前，第一区的第一侧墙膜位于第一栅极结构的侧壁和第一鳍部的侧壁，且暴露出隔离结构表面、第一鳍部顶部表面和第一栅极结构顶部；所述第一平坦层覆盖第一鳍部部分侧壁的第一侧墙膜、第一栅极结构部分侧壁的第一侧墙膜、以及第二区的第一侧墙膜，第一平坦层还位于隔离结构表面；以所述第一光刻胶层为掩膜刻蚀第一填充层、第一鳍部、第一鳍部侧壁的第一侧墙膜和第一平坦层，形成所述第一凹陷，且暴露出第一区隔离结构表面。

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，在形成第一栅极结构之前，所述隔离结构的顶部表面至第一鳍部的顶部表面具有第一距离；所述隔离结构上的第一平坦层具有第一厚度；所述第一凹陷具有第一深度；所述第一深度为第一距离的5％～10％，所述第一厚度为第一距离的20％～50％。