[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，所述半导体衬底上具有鳍部，所述鳍部上具有分别横跨所述鳍部的第一伪栅极结构和第二伪栅极结构，所述第一伪栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁表面，且所述第二伪栅极结构覆盖鳍部的部分顶部和侧壁表面，所述半导体衬底上具有层间介质层，且覆盖第一伪栅极结构的侧壁和第二伪栅极结构的侧壁；

在所述层间介质层、第一伪栅极结构以及第二伪栅极结构上形成硬掩膜层，所述硬掩膜层内具有第一开口，且所述第一开口暴露出第一伪栅极结构顶部表面；

以所述硬掩膜层为掩膜，刻蚀所述第一伪栅极结构和位于第一伪栅极结构底部的鳍部，在所述层间介质层和鳍部内形成沟槽，且在形成所述沟槽的刻蚀过程中，对所述硬掩膜层的刻蚀速率小于对氮化硅材料的刻蚀速率。

2.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料为金属氮化物。

3.如权利要求2所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材料包括：氮化钛、氮化钽、氮化铜、氮化钨、氮化铂、氮化铝、氮化镍和氮化钴中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层为单层结构或者多层重叠结构。

5.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度小于600埃。

6.如权利要求5所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述硬掩膜层的厚度为50埃～300埃。

7.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一开口的形成方法包括：在所述硬掩膜层上形成光胶层，所述光胶层内具有第二开口，且暴露出第一伪栅极结构；以所述光胶层为掩膜，刻蚀所述硬掩膜层，在所述硬掩膜层内形成第一开口。

8.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，在所述硬掩膜层上形成光胶层前，还包括：在所述硬掩膜层表面形成抗反射涂层；所述第一开口的形成方法还包括：以所述光胶层为掩膜，刻蚀所述抗反射涂层，在所述抗反射涂层内形成第三开口。

9.如权利要求7所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述光胶层的厚度为600埃～1800埃。

10.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述抗反射涂层的厚度为200埃～900埃。

11.如权利要求8所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一开口后，形成所述沟槽前，还包括：去除硬掩膜层表面的抗反射涂层和位于抗反射涂层表面的图形化的光胶层。

12.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述沟槽的深宽比为4:1～8:1。

13.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述沟槽的形成方法包括：以所述硬掩膜层为掩膜，刻蚀去除第一开口底部的第一伪栅极结构，在所述层间介质层内形成初始沟槽；形成初始沟槽后，刻蚀去除初始沟槽底部的鳍部，在所述层间介质层和鳍部内形成沟槽。

14.如权利要求13所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述半导体衬底上还具有隔离层，所述隔离层覆盖鳍部的部分侧壁，且隔离层的顶部表面低于鳍部的顶部表面；所述沟槽的形成方法还包括：刻蚀去除初始沟槽底部的隔离层，在所述层间介质层和鳍部内形成沟槽。

15.如权利要求1所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，形成所述沟槽后，还包括：在所述沟槽内形成隔离结构。