[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：

提供半导体衬底，所述半导体衬底包括逻辑区和外围区；

在逻辑区和外围区半导体衬底上分别形成初始鳍部和隔离结构，所述初始鳍部包括若干层沿半导体衬底表面法线方向重叠的第一鳍部层和第二鳍部层，所述第二鳍部层位于相邻两层第一鳍部层之间，所述隔离结构覆盖部分初始鳍部侧壁；

在初始鳍部顶部和侧壁表面形成第一伪栅介质层；

在外围区初始鳍部侧壁形成保护层，所述保护层覆盖初始鳍部上的第一伪栅介质层，所述保护层暴露出外围区初始鳍部顶部表面；

去除外围区初始鳍部，在外围区的保护层内形成凹槽，所述凹槽底部表面低于隔离结构顶部表面；

在所述凹槽内形成修正鳍部，所述修正鳍部的材料为单一材料；

去除所述保护层，暴露出修正鳍部顶部和侧壁表面；

形成横跨逻辑区初始鳍部的第一栅极结构，所述第一栅极结构包括第一栅介质层，且部分第一栅极结构替代逻辑区的第二鳍部层，所述第一栅极结构环绕逻辑区的第一鳍部层；

形成横跨修正鳍部的第二栅极结构，所述第二栅极结构包括第二栅介质层，所述第二栅介质层包括第二界面层，所述第二栅介质层厚度大于所述第一栅介质层厚度；

所述第一伪栅介质层在所述第二界面层形成之后去除。

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，所述修正鳍部的材料包括：单晶硅、单晶锗或者硅锗。

3.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，在所述凹槽内形成修正鳍部的工艺包括：外延生长工艺。

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，所述保护层还覆盖逻辑区初始鳍部顶部和侧壁。

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，所述保护层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅、碳氮化硅或碳氮氧化硅。

6.根据权利要求4所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述保护层的形成方法包括：在半导体衬底上形成初始保护层，所述初始保护层覆盖初始鳍部顶部和侧壁表面；在逻辑区的初始保护层上形成掩膜层；以所述掩膜层为掩膜，回刻蚀所述初始保护层，直至暴露出外围区初始鳍部顶部表面形成所述保护层。

7.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，还包括：在形成第一栅极结构和第二栅极结构之前，在半导体衬底上形成介质层，介质层内具有第一栅开口和第二栅开口；在所述第一栅开口内形成第一栅极结构，在所述第二栅开口内形成第二栅极结构。

8.根据权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成介质层前，形成横跨逻辑区初始鳍部的第一伪栅极结构，所述第一伪栅极结构覆盖部分逻辑区初始鳍部的侧壁和顶部表面；所述介质层覆盖第一伪栅极结构侧壁；所述第一栅开口的形成方法包括：去除第一伪栅极结构，在介质层中形成初始第一栅开口，所述初始第一栅开口位于逻辑区内；去除初始第一栅开口暴露出的逻辑区的第二鳍部层，在逻辑区介质层内形成第一栅开口。

9.根据权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成介质层前，形成横跨修正鳍部的第二伪栅极结构，所述第二伪栅极结构覆盖部分修正鳍部的侧壁和顶部表面；所述介质层覆盖第二伪栅极结构侧壁；所述第二栅开口的形成方法包括：去除第二伪栅极结构，在外围区介质层内形成第二栅开口；在所述第二栅开口内形成第二栅极结构。

10.根据权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一栅介质层包括第一界面层和第一栅介质本体层，所述第一界面层位于所述第一栅开口底部，所述第一栅介质本体层位于第一栅开口底部和侧壁，且所述第一栅介质本体层覆盖第一界面层表面。