[發明專利]鰭結構制作方法

在審

• 申請號: 202010138884.2
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111564413A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 姚周;劉厥揚;胡展源
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/8238
• 分類號: H01L21/8238
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發明公開了一種其用于FinFET制作工藝的鰭結構制作方法，包括形成鰭結構圖形；在襯底上刻蝕形成鰭結構后，去除光阻并清潔；各鰭結構頂部自上而下依次形成有硬掩膜氧化層、有源區襯墊氮化硅層和有源區襯墊氧化層；修復刻蝕造成的缺陷；淀積第一次填充種子層；第一次填充將鰭結構覆蓋；第一次平坦化去除硬掩膜氧化層直至有源區襯墊氮化硅層；對鰭結構進行修整，使鰭結構僅存在于有源區的正上方；第二次填充將鰭結構覆蓋；第二次平坦化；掩膜去除和清潔；回刻蝕露出鰭結構上部；在鰭結構上部形成柵氧化層。本發明鰭結構下部存在填充結構能有效減少鰭式晶體管鰭體的彎曲，可以提升器件漏電流的穩定性，進而能夠提升器件性能穩定性。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別是涉及一種用于FinFET的鰭結構制作方法。

背景技術

FinFET全稱Fin Field-Effect Transistor，中文名叫鰭式場效應晶體管，是一種新的互補式金氧半導體晶體管。

近年來,由于FinFET技術有增加晶體管密度和電氣性能增加的優點，FinFET已經成為流行和成熟的先進CMOS技術。由于線寬縮小到16nm或更少,鰭結構的臨界尺寸和深度越來越受到挑戰,鰭結構的縱橫比～6:1；在這種情況下,翅片結構比平面結構變得不那么強大的機械和結構失衡將導致一些意想不到的失效。現有鰭結構制作方法主要包括：形成鰭結構圖形，形成鰭結構，形成襯底氧化層，鰭結構修整，襯底淀積氧化層，填充溝槽并平坦化，掩膜去除，回刻蝕形成柵氧。

鰭彎曲(Fin bending)是技術研發中遇到的眾多失效之一，典型的鰭彎曲可能導致電氣失效或物理失效；其傾斜角度導致不對稱的耗盡區,使漏電流大于預期；同時, 鰭彎曲壓縮金屬柵沉積制程窗口并很大可能形成孔洞。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念,該簡化形式的概念均為本領域現有技術簡化，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發明的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本發明要解決的技術問題是提供一種能避免發生鰭彎曲的鰭結構制作方法，

為解決上述技術問題，本發明提供用于FinFET制作工藝的鰭結構制作方法，包括以下步驟：

S1，形成鰭結構圖形；

S2，在襯底上刻蝕形成鰭結構后，去除光阻并清潔；各鰭結構頂部自上而下依次形成有硬掩膜氧化層、有源區襯墊氮化硅層和有源區襯墊氧化層；

S3，修復刻蝕造成的缺陷；

可選擇的，步驟S3包括以下子步驟；

S3.1溝槽襯底氧化層預清潔；

S3.2在溝槽內形成溝槽襯底氧化層。

S4，淀積第一次填充種子層；

可選擇的，采用ALD工藝沉積氧化層作為第一次填充種子層。

S5，第一次填充將鰭結構覆蓋；

可選擇的，實施步驟S5時，采用FCVD工藝淀積填充氧化層及熱退火形成覆蓋。

S6，第一次平坦化，去除硬掩膜氧化層直至有源區襯墊氮化硅層(掩膜)；

實施步驟S6時，對FCVD工藝淀積填充氧化層平坦化。

S7，對鰭結構進行修整，使鰭結構僅存在于有源區的正上方；

可選擇的，步驟S7包括以下子步驟；

S7.1整根去除有源區相鄰的兩根鰭結構；