[發明專利]FinFET器件及其制作方法

在審

• 申請號: 201310754231.7
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN104752224A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: 隋運奇;韓秋華
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78;H01L29/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 駱蘇華

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體涉及一種FinFET器件及其制作方法。?

背景技術

在現有技術中，鰭式場效晶體管(Fin?Field?Effect?Transistor,FinFET)與傳統的平面結構晶體管相比，不僅具有較好的柵控能力，還能夠較好的抑制短溝道效應，這種結構使得半導體器件的尺寸得以進一步減小。?

現有FinFET器件在制造時的具體步驟為，先形成鰭部（Fin），再在所述鰭部上形成橫跨所述鰭部的柵極，在這之后，在形成的鰭部以及柵極上覆蓋一層側墻材料，并去除部分所述側墻材料，僅保留柵極側壁的側墻材料，以形成柵極的側墻。?

但是，在實際的制造過程中，由于所述鰭部為凸出襯底的立體結構，鰭部底部附近的部分側墻材料難以被去除，進而導致容易在鰭部的側壁造成殘留，對后續的源區、漏區的形成造成影響。?

因此，如何形成較為理想的柵極的側墻，同時較為徹底的去除例如鰭部等部位的其它部分的側墻材料，以為后續的制造步驟提供條件，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。?

發明內容

本發明解決的問題是提供一種FinFET器件的制作方法，在形成形貌較為完整的側墻的同時，盡量去除其他部分的柵極的材料。?

為解決上述問題，本發明提供一種FinFET器件的制作方法，包括：?

提供襯底，并在所述襯底上形成鰭部；?

在所述鰭部上覆蓋犧牲層；?

圖形化所述犧牲層，在犧牲層中形成延伸方向與所述鰭部相垂直的空隙，所述空隙用于暴露出用作溝道區的部分鰭部；?

去除暴露出的鰭部的部分材料，使所述暴露出的鰭部的截面呈上小下大的形狀；?

在所述空隙中填充介質層材料；?

去除部分介質層材料，保留空隙的側壁上的部分介質層材料以形成側墻；?

在所述空隙中的側墻之間形成柵極。?

可選的，所述提供襯底并形成鰭部的步驟包括以下分步驟：?

在所述鰭部之間形成隔離結構。?

可選的，覆蓋犧牲層的步驟包括，采用無定形碳作為所述犧牲層的材料，并通過沉積的方式形成所述犧牲層。?

可選的，在覆蓋犧牲層的步驟之后，圖形化犧牲層的步驟之前，還包括以下步驟：平坦化所述犧牲層。?

可選的，圖形化犧牲層的步驟包括：圖形化所述犧牲層的刻蝕劑包括二氧化碳以及氧氣的組合，或者二氧化硫以及氧氣的組合。?

可選的，刻蝕犧牲層的步驟包括：使刻蝕氣體的流量在5～15毫托的范圍，刻蝕溫度在45～60攝氏度的范圍，刻蝕設備的功率在200～400瓦的范圍，電壓在50～150伏的范圍。?

可選的，刻蝕犧牲層的步驟中，使犧牲層對于鰭部的刻蝕選擇比為20:1。?

可選的，去除部分暴露出的鰭部的步驟包括：采干法刻蝕去除部分鰭部。?

可選的，覆蓋介質材料層的步驟包括，采用氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一種，通過沉積的方式形成所述介質材料層。?

可選的，去除部分所述介質材料層的步驟包括，采用各向異性刻蝕去除所述介質材料層。?

可選的，覆蓋介質材料層的步驟包括，采用氮化硅形成所述介質材料層；去除部分介質材料層的步驟包括，刻蝕劑包括四氟化碳、二氟甲烷、氟甲烷中的任意一種，與氧氣以及氬氣的組合。?

可選的，覆蓋介質材料層的步驟包括：使刻蝕氣體的流量在15～30毫托?的范圍，刻蝕溫度在45～55攝氏度的范圍，刻蝕設備的功率在200～400瓦的范圍，電壓在150～350伏的范圍。?

可選的，使介質材料層對于鰭部的刻蝕選擇比在15:1～20:1的范圍內。?

可選的，形成柵極的步驟包括，通過沉積的方式形成所述柵極。?

可選的，形成柵極的步驟包括，采用多晶硅或者金屬形成所述柵極。?

可選的，在形成柵極的步驟之后還包括以下步驟：?

去除所述犧牲層；以暴露出部分鰭部以及隔離結構；?

在暴露出的鰭部上進行同質外延生長，以形成源區和漏區。?

本發明還提供一種FinFET器件，包括：?

襯底，所述襯底上形成有若干鰭部；?

橫跨所述鰭部的柵極，所述柵極沿鰭部延伸方向的截面呈上大下小的形狀；所述鰭部在與所述柵極相接觸的部分沿垂直鰭部延伸方向的截面呈上小下大的形狀；?

設于所述柵極側壁的側墻；?

柵極露出的鰭部中的源區和漏區。?