[發明專利]半導體器件的形成方法

在審

• 申請號: 201610753433.3
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107785421A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 周飛
• 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: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 徐文欣,吳敏

1.一種半導體器件的形成方法，其特征在于，包括：

提供半導體襯底，所述半導體襯底上具有初始鰭部；

在半導體襯底上形成隔離結構膜，所述隔離結構膜覆蓋初始鰭部的側壁；

在所述初始鰭部和隔離結構膜上形成掩膜層，所述掩膜層中具有貫穿掩膜層的第一開口；

以所述掩膜層為掩膜，沿第一開口刻蝕初始鰭部和隔離結構膜，在初始鰭部和隔離結構膜中形成凹槽，所述凹槽將初始鰭部分割，形成位于凹槽兩側的鰭部；

形成所述凹槽后，沿垂直于掩膜層側壁的方向刻蝕掩膜層以擴大第一開口，形成第二開口；

在所述凹槽和第二開口中形成隔離層膜后，去除掩膜層；

去除掩膜層后，回刻蝕所述隔離層膜和隔離結構膜，使隔離層膜形成隔離層，使隔離結構膜形成隔離結構，隔離層的頂部表面高于或齊平于鰭部的頂部表面，隔離結構的頂部表面低于鰭部的頂部表面。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述掩膜層的材料為氮化硅、氮氧化硅或者氮碳化硅。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述隔離層和所述隔離結構的材料為氧化硅。

4.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，沿所述第一開口刻蝕初始鰭部和隔離結構膜以形成凹槽的工藝為各向異性干刻工藝。

5.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，沿垂直于掩膜層側壁的方向刻蝕掩膜層的工藝為濕法刻蝕工藝或各向同性干法刻蝕工藝。

6.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述第一開口沿垂直于第一開口側壁方向上的尺寸為第一尺寸；所述第二開口沿垂直于第二開口側壁方向上的尺寸為第二尺寸；所述第二尺寸為第一尺寸的105％～120％。

7.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述隔離層膜的方法包括：在所述凹槽和第二開口中、以及掩膜層上形成初始隔離層膜；去除所述掩膜層上的初始隔離層膜，形成隔離層膜。

8.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，刻蝕去除所述掩膜層；在刻蝕去除所述掩膜層的過程中，所述掩膜層相對于所述隔離層膜的刻蝕選擇比值為20～50。

9.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，所述隔離結構膜的密度小于所述隔離層膜的密度；在回刻蝕所述隔離層膜和隔離結構膜的過程中，對所述隔離結構膜的刻蝕速率大于對所述隔離層膜的刻蝕速率。

10.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述隔離結構膜的方法包括：在所述半導體襯底上形成覆蓋初始鰭部的初始隔離結構膜；去除高于初始鰭部頂部表面的初始隔離結構膜，形成隔離結構膜。

11.根據權利要求10所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述初始隔離結構膜的工藝為高密度等離子體沉積工藝或者流體化學氣相沉積工藝。

12.根據權利要求1所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，形成所述隔離層和所述隔離結構后，還包括：形成橫跨所述鰭部的柵極結構；在所述隔離層上形成附加柵極結構，所述附加柵極結構和柵極結構的頂部表面具有保護層；形成第一側墻和第二側墻，所述第一側墻位于柵極結構側壁，

所述第二側墻位于附加柵極結構側壁，第二側墻還覆蓋部分鰭部。

13.根據權利要求12所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，同時形成所述柵極結構和附加柵極結構。

14.根據權利要求12所述的半導體器件的形成方法，其特征在于，還包括：在所述柵極結構和第一側墻兩側的鰭部中形成源漏摻雜區。