[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610776415.7
• 申請(qǐng)日: 2016-08-30
• 公開（公告）號(hào): CN107785318B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）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(hào): H01L21/8234
• 分類號(hào): H01L21/8234
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 高靜;吳敏

一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供襯底以及位于襯底上分立的鰭部；鰭部延伸方向?yàn)榈谝环较颍怪庇诘谝环较虻臑榈诙较颍辉邛挷恐g襯底上形成初始隔離層，包括用于實(shí)現(xiàn)第一方向鰭部隔離的第一初始隔離層；去除部分厚度第一初始隔離層形成第一隔離層，使第一隔離層頂部低于鰭部頂部，在鰭部之間形成溝槽；形成填充滿溝槽的第二隔離層；在高于鰭部頂部的第二隔離層側(cè)壁上形成保護(hù)側(cè)壁；去除部分厚度第二初始隔離層和第二隔離層。本發(fā)明在高于鰭部頂部的第二隔離層側(cè)壁上形成保護(hù)側(cè)壁，去除部分厚度第二隔離層時(shí)，保護(hù)側(cè)壁對(duì)第二隔離層側(cè)壁起到保護(hù)作用，避免第二隔離層頂部因橫向刻蝕不足而形成凸起缺陷的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，半導(dǎo)體工藝節(jié)點(diǎn)遵循摩爾定律的發(fā)展趨勢不斷減小。為了適應(yīng)工藝節(jié)點(diǎn)的減小，不得不縮短MOSFET場效應(yīng)管的溝道長度。溝道長度的縮短具有增加芯片的管芯密度，增加MOSFET場效應(yīng)管的開關(guān)速度等好處。

然而，隨著器件溝道長度的縮短，器件源極與漏極間的距離也隨之縮短，這樣一來柵極對(duì)溝道的控制能力變差，使得亞閾值漏電(subthreshold leakage)現(xiàn)象，即所謂的短溝道效應(yīng)(SCE：short-channel effects)更容易發(fā)生。

因此，為了更好的適應(yīng)器件尺寸按比例縮小的要求，半導(dǎo)體工藝逐漸開始從平面MOSFET晶體管向具有更高功效的三維立體式的晶體管過渡，如鰭式場效應(yīng)管(FinFET)。FinFET中，柵極至少可以從兩側(cè)對(duì)超薄體(鰭部)進(jìn)行控制，與平面MOSFET器件相比，柵極對(duì)溝道的控制能力更強(qiáng)，能夠很好的抑制短溝道效應(yīng)；且FinFET相對(duì)于其他器件，與現(xiàn)有集成電路制造具有更好的兼容性。

現(xiàn)有半導(dǎo)體器件制作工藝中，載流子的遷移率是影響晶體管性能的主要因素之一，有效提高載流子遷移率成為了晶體管器件制造工藝的重點(diǎn)之一。由于應(yīng)力可以改變硅材料的能隙和載流子遷移率，因此通過形成應(yīng)力層來提高M(jìn)OS晶體管的性能成為越來越常用的手段。具體地，在NMOS器件中形成能提供拉應(yīng)力的應(yīng)力層以提高電子遷移率，在PMOS器件中形成能提供壓應(yīng)力的應(yīng)力層以提高空穴遷移率。

但是，即使在FinFET制造工藝中引入應(yīng)力層，現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能依舊較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問題是提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供基底，所述基底包括襯底以及位于襯底上多個(gè)分立的鰭部；所述鰭部延伸方向?yàn)榈谝环较颍怪庇诘谝环较虻臑榈诙较颍龆鄠€(gè)分立的鰭部在第一方向和第二方向呈矩陣排列；在所述鰭部之間的襯底上形成初始隔離層，包括用于實(shí)現(xiàn)第一方向鰭部之間隔離的第一初始隔離層，以及用于實(shí)現(xiàn)第二方向鰭部之間隔離的第二初始隔離層；去除部分厚度的第一初始隔離層形成第一隔離層，使所述第一隔離層頂部低于相鄰鰭部頂部，在所述鰭部之間形成溝槽；在所述第一隔離層上形成填充滿所述溝槽的第二隔離層；在高于所述鰭部頂部的第二隔離層側(cè)壁上形成保護(hù)側(cè)壁；形成所述保護(hù)側(cè)壁后，去除部分厚度的第二初始隔離層以及部分厚度的第二隔離層，剩余的第二隔離層和第一隔離層構(gòu)成隔離結(jié)構(gòu)；在所述隔離結(jié)構(gòu)上形成掩膜柵結(jié)構(gòu)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明在高于鰭部頂部的第二隔離層側(cè)壁上形成保護(hù)側(cè)壁，在后續(xù)去除部分厚度第二隔離層的過程中，所述保護(hù)側(cè)壁對(duì)所述第二隔離層側(cè)壁起到保護(hù)作用，避免對(duì)所述第二隔離層進(jìn)行縱向刻蝕時(shí)進(jìn)行橫向刻蝕；因此去除部分厚度第二隔離層后，可以避免所述第二隔離層頂部因橫向刻蝕不足而形成凸起缺陷的問題，從而可以提高后續(xù)掩膜柵結(jié)構(gòu)的形成質(zhì)量，還可以避免所述凸起缺陷發(fā)生坍塌的問題，進(jìn)而可以提高半導(dǎo)體器件的電學(xué)性能。