[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；

在所述衬底上形成第一栅极结构和源漏掺杂层，所述源漏掺杂层位于第一栅极结构两侧；

在所述衬底上形成介质层，所述介质层覆盖第一栅极结构和源漏掺杂层；在介质层内形成暴露出源漏掺杂层的第一沟槽，所述第一沟槽包括底部区和位于底部区上的顶部区，所述顶部区尺寸大于所述底部区尺寸，所述顶部区侧壁相对于底部区侧壁凸出；

在第一沟槽底部区内形成第一导电结构；

形成第一导电结构后，在第一沟槽顶部区内形成绝缘层，所述绝缘层材料和介质层材料不同；

形成绝缘层后，在介质层内形成与第一栅极结构相连的第二导电结构；

所述第一沟槽的形成方法包括：在介质层内形成初始第一沟槽，所述初始第一沟槽暴露出源漏掺杂层；在初始第一沟槽内形成牺牲层，所述牺牲层顶部表面低于介质层顶部表面；在介质层表面形成第一掩膜层，所述第一掩膜层暴露出部分初始第一沟槽两侧的介质层表面；以所述第一掩膜层为掩膜刻蚀所述第一掩膜层暴露出的初始第一沟槽两侧的介质层，形成第一沟槽顶部区，所述第一沟槽顶部区底部表面与牺牲层顶部表面齐平；形成第一沟槽顶部区后，去除所述牺牲层，形成第一沟槽底部区。

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，所述介质层的材料包括：氧化硅、氮化硅、氮硼化硅、氮碳氧化硅或氮氧化硅。

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，所述绝缘层的材料包括：碳化硅、氮碳化硅或碳氧化硅。

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，所述绝缘层的形成方法包括：在第一沟槽顶部区内和介质层上形成初始绝缘层；平坦化所述初始绝缘层，直至暴露出介质层顶部表面，形成所述绝缘层。

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，所述第一沟槽顶部区尺寸与所述第一沟槽底部区尺寸的差为5nm～20nm。

6.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，所述第一沟槽顶部区侧壁相对于所述第一沟槽底部区侧壁的距离为2.5nm～20nm。

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，所述第一沟槽顶部区的深度与第一沟槽的深度的比例为1:4～1:8。

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，所述第一沟槽顶部区的深度为150埃～300埃。

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，形成第一沟槽顶部区后，形成第一沟槽底部区。

10.根据权利要求9所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一沟槽的形成方法包括：在所述介质层上形成第一图形化层，所述第一图形化层暴露出部分介质层表面；以所述第一图形化层为掩膜，刻蚀所述介质层，在介质层内形成第一沟槽顶部区；去除所述第一图形化层，在介质层上形成第二图形化层，所述第二图形化层暴露出部分第一沟槽顶部区底部的介质层表面；以所述第二图形化层为掩膜，刻蚀所述介质层，在介质层内形成第一沟槽底部区，所述第一沟槽底部区位于第一沟槽顶部区底部。

11.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，所述牺牲层的材料包括：有机材料。

12.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，所述牺牲层的形成方法包括：在初始第一沟槽内和介质层上形成初始牺牲材料层；平坦化所述初始牺牲材料层，直至暴露出介质层表面，形成初始牺牲层；回刻蚀去除部分初始牺牲层，形成所述牺牲层。