[發明專利]FinFET器件的制造方法

有效

• 申請號: 201610643226.2
• 申請日: 2016-08-08
• 公開（公告）號: CN107706110B
• 公開（公告）日: 2020-03-13
• 發明（設計）人: 黃敬勇;王彥;肖芳元
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 屈蘅;李時云

1.一種FinFET器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，在所述半導體襯底上依次形成刻蝕阻擋層和硬掩膜層；

對所述硬掩膜層、刻蝕阻擋層以及半導體襯底進行刻蝕，刻蝕停止在所述半導體襯底內，以在所述半導體襯底中形成多個鰭片，且相鄰的所述鰭片之間具有第一溝槽，至少一個所述鰭片上具有第二溝槽；

對所述第一溝槽和第二溝槽進行隔離材料填充，并平坦化所述隔離材料至所述硬掩膜層頂部表面，以形成填充在所述第一溝槽中的第一隔離結構以及填充在所述第二溝槽中的第二隔離結構；

在所述第一隔離結構、第二隔離結構以及硬掩膜層的表面上覆蓋犧牲層，刻蝕所述犧牲層至所述硬掩膜層頂部表面，以在沿所述鰭片的長度延伸方向上形成分立的犧牲層結構，所述分立的犧牲層結構完全覆蓋所述第二隔離結構的頂部表面；

對所述第一隔離結構進行第一次回刻蝕，使所述第一隔離結構的頂部低于所述硬掩膜層的頂部；

移除所述分立的犧牲層結構以及所述硬掩膜層，并對所述第一隔離結構進行第二次回刻蝕以及對第二隔離結構進行回刻蝕，使所述第一隔離結構的頂部低于所述鰭片的頂部，而所述第二隔離結構的頂部高于所述鰭片的頂部。

2.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述多個鰭片沿平行于所述半導體襯底的方向均勻分布，所有所述第一溝槽的尺寸相同。

3.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述第一溝槽和所述第二溝槽的深度相同，但寬度不同。

4.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述刻蝕阻擋層為氧化物層，所述硬掩膜層為氮化物層或氮氧化物層。

5.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，對所述第一溝槽和第二溝槽進行隔離材料填充時，先在所述第一溝槽和第二溝槽的內壁形成一層線氧化層，然后采用高深寬比填充工藝在所述第一溝槽和第二溝槽中填充二氧化硅。

6.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述犧牲層為聚合物材料、非晶硅、多晶硅、氮化鈦或氮化鉭。

7.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，采用干法刻蝕工藝刻蝕所述犧牲層以形成所述分立的犧牲層結構。

8.如權利要求7所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述干法刻蝕工藝中，采用HBr、Cl₂、SF₆、NF₃、O₂、Ar、He、CH₂F₂和CHF₃中一種或幾種作為刻蝕氣體，刻蝕氣體的流量為50sccm～500sccm，偏壓為0V～500V，功率為100W～1000W，溫度為10℃～100℃。

9.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，采用碳氟系氣體作為主刻蝕氣體對所述第一隔離結構進行第一次回刻蝕。

10.如權利要求9所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述碳氟系氣體包括CHF₃、CH₂F₂、CH₃F、CF₄、C₃F₈、C₄F₆、C₄F₈和C₅F₈中的至少一種。

11.如權利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，通過濕法腐蝕工藝移除所述犧牲層結構以及所述硬掩膜層。