[发明专利]半导体器件结构及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件结构的制造方法，包括：

提供半导体衬底；

在所述半导体衬底表面形成第一绝缘层；

嵌入所述第一绝缘层和半导体衬底形成浅沟槽隔离；

嵌入所述第一绝缘层和所述半导体衬底形成条状凹槽；

在所述凹槽内形成沟道区；

形成所述沟道区上的栅堆叠线以及所述沟道区两侧的源/漏区。

2.根据权利要求1所述的方法，所述凹槽的底部高于所述浅沟槽隔离区的底部。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一绝缘层包括Si₃N₄、SiO₂、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON和SiON中的任一种或多种的组合。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在形成浅沟槽隔离后，所述方法进一步包括：回刻所述第一绝缘层；在回刻后的第一绝缘层上形成第二绝缘层，所述第二绝缘层与第一绝缘层的材料相同；

则形成所述凹槽时，包括将所述第二绝缘层也进行刻蚀。

5.根据权利要求1所述的方法，其中在所述凹槽内形成沟道区包括：

在所述凹槽的底部形成第三绝缘层；

在所述第三绝缘层上形成所述沟道区。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述第三绝缘层包括Si₃N₄、SiO₂、SiOF、SiCOH、SiO、SiCO、SiCON和SiON中的任一种或多种的组合。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，形成第三绝缘层的方法包括：

在所述凹槽内形成第三绝缘层，所述第三绝缘层在凹槽的侧壁的厚度小于在凹槽底部的厚度；

选择性刻蚀所述第三绝缘层在所述凹槽侧壁上的部分，以使所述第三绝缘层仅保留在所述凹槽的底部。

8.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述沟道区的方法包括：

以所述凹槽内暴露的侧壁为晶源外延生长沟道区。

9.根据权利要求1所述的方法，形成所述沟道区的材料包括以下任一种或多种的组合构成：Si、SiC、GaN、AlGaN、InP和SiGe。

10.根据权利要求1所述的方法，所述半导体衬底为体硅。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，形成所述沟道区上的栅堆叠线，包括：

在所述沟道区上形成栅介质层；

在所述栅介质层上形成栅电极线；

将所述第一绝缘层去除；

环绕所述栅电极线外侧形成侧墙；

其中，在形成所述侧墙之后、完成所述半导体器件的前道工艺之前，将所述栅电极线进行切割以形成电隔离的栅电极。

12.根据权利要求11所述的方法，将所述栅电极线进行切割包括：采用反应离子刻蚀或激光切割刻蚀对所述栅电极线进行切割。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏区后，进一步包括：

将所述栅电极线去除以在所述侧墙内形成开口；

在所述开口内形成替代栅电极线。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏区之后，进行栅电极线的切割以形成电隔离的栅电极；所述方法进一步包括：

在所述半导体衬底上形成层间介质层，其中，层间介质层将所述隔离的栅电极之间进行填充；以及

刻蚀所述层间介质层以在所述栅电极或源/漏区上形成接触孔。

15.根据权利要求11所述的方法，其中，在形成源/漏区之后，所述方法进一步包括：

形成第一层间介质层；

刻蚀所述第一层间介质层以在所述源/漏区上形成下接触孔；

在所述下接触孔中形成下接触部；

形成第二层间介质层；

刻蚀所述第二层间介质层以在所述栅电极线或源/漏区上形成上接触孔；

在所述上接触孔中形成上接触部；

其中，在所述源/漏区上，所述下接触部与上接触部对齐。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成下接触部之后进行栅电极线的切割。