[发明专利]用于形成晶体管结构的方法

权利要求书

1.一种用于相应地在衬底的第一器件区和第二器件区中形成第一晶体管结构和第二晶体管结构的方法，每个晶体管结构包括源极区、漏极区、在沿着该衬底的第一方向上在该源极区与该漏极区之间延伸的沟道区、以及在该沟道区处的栅极堆叠，其中，该第一晶体管结构和该第二晶体管结构在横向于该第一方向的沿着该衬底的第二方向上由在该第一方向上延伸的绝缘壁间隔开，并且该方法包括：

在该衬底的半导体层上形成该第一器件区中的第一半导体层堆叠以及该第二器件区中的第二半导体层堆叠，每个层堆叠在自底向上的方向上包括牺牲层和沟道层，其中，这些层堆叠由延伸到该衬底的该半导体层中的沟槽间隔开，该沟槽填充有绝缘壁材料以形成该绝缘壁；以及

处理这些层堆叠以相应地在该第一器件区和该第二器件区中形成该第一晶体管结构和该第二晶体管结构，该处理包括形成这些源极区和这些漏极区并且形成这些栅极堆叠；

该方法进一步包括，在所述处理之前：

通过刻蚀来去除每个层堆叠的该牺牲层，从而在该绝缘壁的任一侧上在该第一层堆叠和该第二层堆叠的该沟道层下面形成相应的空腔，这些沟道层被该绝缘壁支撑；以及

在所述空腔中沉积底部绝缘材料；

其中，在所述处理之后，该底部绝缘材料在该绝缘壁的任一侧上在该源极区、该漏极区和该沟道区下面形成底部绝缘层。

2.根据权利要求1所述的方法，包括在这些层堆叠之上以一定厚度共形地沉积该底部绝缘材料，使得所述空腔填充有该底部绝缘材料，并且随后在这些空腔的水平上方从这些层堆叠去除该底部绝缘材料。

3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括沉积第二绝缘材料，该第二绝缘材料覆盖这些层堆叠和在这些层堆叠上的该底部绝缘材料，并且之后在自顶向下的方向上同时地回蚀该第二绝缘材料和该底部绝缘材料，从而暴露在这些空腔的所述水平上方的这些层堆叠。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，这些牺牲层是第一牺牲层，并且每个层堆叠包括该第一牺牲层、多个沟道层以及多个第二牺牲层，这些第二牺牲层与这些沟道层交替，并且这些沟道层是由不同于该第一牺牲层和这些第二牺牲层的材料形成的，其中，该方法包括：

对于这些第二牺牲层和这些沟道层选择性地去除每个层堆叠的该第一牺牲层；并且

其中，所述处理进一步包括通过对于这些沟道层选择性地刻蚀这些第二牺牲层来形成释放的沟道层部分，并且其中，这些栅极堆叠是随后沿着这些沟道层部分形成的。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，这些第一牺牲层是由第一牺牲材料形成的，这些第二牺牲层是由第二牺牲材料形成的，并且这些沟道层是由沟道材料形成的，其中，这些第一牺牲层是通过对于该第二牺牲材料和该沟道材料选择性地刻蚀该第一牺牲材料来对于这些第二牺牲层和这些沟道层选择性地去除的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，在每个层堆叠中，最底部的第二牺牲层被形成在该第一牺牲层上。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，该第一牺牲材料是Si_1-xGe_x，该第二牺牲材料是Si_1-yGe_y，并且该沟道材料是Si_1-zGe_z，其中，xyz。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，每个第一牺牲层包括下厚度部分和上厚度部分，最底部的沟道层被形成在该上厚度部分上，该方法进一步包括：

在该第一层堆叠和该第二层堆叠的背离该绝缘壁的侧壁表面上形成间隔物层，该间隔物层覆盖这些沟道层和这些第二牺牲层的侧壁表面；以及至少暴露这些第一牺牲层的该下厚度部分，并且其中，这些第一牺牲层是通过在使用该间隔物层作为刻蚀掩模时刻蚀这些第一牺牲层来对于这些第二牺牲层选择性地去除的。