[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，其特征在于，包括：

半导体衬底，所述半导体衬底内具有若干沟槽；

位于所述沟槽内的绝缘层，所述绝缘层的表面与半导体衬底表面齐平；

位于相邻沟槽之间的半导体衬底表面的鳍部，所述鳍部包括：位于外层的第一子鳍部，以及由第一子鳍部包裹的第二子鳍部，所述第二子鳍部的材料的晶格常数大于所述第一子鳍部。

2.如权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述第一子鳍部的材料为硅或硅锗。

3.如权利要求2所述半导体器件，其特征在于，当所述第一子鳍部的材料为硅时，所述第二子鳍部的材料为硅锗或硅锗锡；当所述第一子鳍部的材料为硅锗时，所述第二子鳍部的材料为锗或锗锡。

4.如权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述第一子鳍部的厚度为所述第二子鳍部的厚度为

5.如权利要求1所述半导体器件，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅或氮化硅。

6.如权利要求1所述半导体器件，其特征在于，还包括：横跨所述鳍部的顶部和侧壁的栅极结构；位于所述栅极结构两侧的鳍部的源/漏区。

7.如权利要求6所述半导体器件，其特征在于，所述栅极结构包括横跨所述第一子鳍部的顶部和侧壁的栅介质层、以及位于所述栅介质层表面的栅电极层。

8.如权利要求7所述半导体器件，其特征在于，所述栅介质层的材料为氧化硅或高K介质，所述栅电极层的材料为多晶硅或金属。

9.一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，所述半导体衬底内具有若干沟槽，所述沟槽内具有绝缘层，所述绝缘层的表面与半导体衬底表面齐平，相邻所述沟槽之间的半导体衬底表面具有第一子鳍部层；

在所述半导体衬底、绝缘层和第一子鳍部层表面形成掩膜层，所述掩膜层暴露出需要形成第二子鳍部的对应位置的第一子鳍部层表面；

以所述掩膜层为掩膜，去除部分厚度的第一子鳍部层，形成开口；

在所述开口内形成第二子鳍部，所述第二子鳍部的表面低于所述第一子鳍部层的顶部，所述第二子鳍部的材料的晶格常数大于所述第一子鳍部层；

在所述第二子鳍部表面覆盖半导体材料直至与第一子鳍部层顶部齐平，所覆盖的半导体材料和第一子鳍部层形成第一子鳍部，所述半导体材料与所述第一子鳍部层的材料一致；

在形成第一子鳍部后，去除掩膜层。

10.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一子鳍部的材料为硅或硅锗。

11.如权利要求10所述半导体器件的形成方法，其特征在于，当所述第一子鳍部的材料为硅时，所述第二子鳍部的材料为硅锗或硅锗锡；当所述第一子鳍部的材料为硅锗时，所述第二子鳍部的材料为锗或锗锡。

12.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一子鳍部的厚度为所述第二子鳍部的厚度为

13.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二子鳍部以及在所述第二子鳍部表面覆盖半导体材料的形成工艺为选择性外延沉积工艺。

14.如权利要求13所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述在所述第二子鳍部表面覆盖半导体材料的选择性外延生长工艺为温度为500~800℃，气压为1托~100托，反应气体包括：硅源气体、HCl、B₂H₆、H₂，其中硅源气体、HCl和B₂H₆的流量为1sccm~1000sccm，H₂的流量为0.1slm~50slm。

15.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜层的材料为氮化硅。

16.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，所述绝缘层的材料为氧化硅或氮化硅。

17.如权利要求9所述半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在所述第一子鳍部表面形成横跨所述第一子鳍部的顶部和侧壁的栅极结构；在所述栅极结构两侧的第一子鳍部和第二鳍部内形成源/漏区。