[發明專利]應用于鰭式場效應晶體管的截斷方法

在審

• 申請號: 202110628762.6
• 申請日: 2021-05-31
• 公開（公告）號: CN113394112A
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發明（設計）人: 邱靖堯;李鎮全;劉立堯
• 申請（專利權）人: 上海華力集成電路制造有限公司
• 主分類號: H01L21/336
• 分類號: H01L21/336;H01L29/78
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 羅雅文

本申請公開了一種應用于鰭式場效應晶體管的截斷方法，涉及半導體制造領域。該方法包括提供半導體襯底，半導體襯底上形成有鰭式場效應晶體管的鰭體；形成第一介質層，第一介質層覆蓋鰭體的頂部、側面、鰭體之間的半導體襯底；進行若干次鰭體截斷工藝，去除非必要鰭體；通過濕法腐蝕工藝去除第一介質層；其中，每次鰭體截斷工藝包括：在第一介質層表面形成第二介質層；通過光刻工藝定義鰭體的截斷區域；通過刻蝕工藝去除截斷區域對應的鰭體；去除半導體襯底表面殘余的光刻膠；通過濕法腐蝕工藝去除第二介質層；解決了目前鰭式場效應晶體管截斷工藝過程造成鰭體特征尺寸變小的問題；達到了保證鰭體在截斷工藝后特征尺寸仍滿足性能需求的效果。

技術領域

本申請涉及半導體制造領域，具體涉及一種應用于鰭式場效應晶體管的截斷方法。

背景技術

鰭式場效應晶體管(Fin Field-Effect Transistor，FinFET)是一種互補式金屬氧化物半導體晶體管。

在鰭式場效應晶體管的工藝過程中，在形成鰭體后，還需要通過截斷工藝將不必要的鰭體去除。目前截斷工藝采用光刻方式定義截斷區域，再通過干法刻蝕將截斷區域內的鰭體去除。

在截斷區域內的鰭體被去除后，還需要去除殘余的光刻膠。然而，去膠過程中鰭體表面會因氧化而形成氧化硅層，在清洗去除器件表面副產物時鰭體表面的氧化硅層也會流失，導致鰭體的關鍵尺寸(critical dimension，CD)減小，進而影響器件性能。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本申請提供了一種應用于鰭式場效應晶體管的截斷方法。該技術方案如下：

一方面，本申請實施例提供了一種應用于鰭式場效應晶體管的截斷方法，該方法包括：

提供半導體襯底，半導體襯底上形成有鰭式場效應晶體管的鰭體；

形成第一介質層，第一介質層覆蓋鰭體的頂部、側面、鰭體之間的半導體襯底；

進行若干次鰭體截斷工藝，去除非必要鰭體；

通過濕法腐蝕工藝去除第一介質層；

其中，每次鰭體截斷工藝包括：

在第一介質層表面形成第二介質層；

通過光刻工藝定義鰭體的截斷區域；

通過刻蝕工藝去除截斷區域對應的鰭體；

去除半導體襯底表面殘余的光刻膠；

通過濕法腐蝕工藝去除第二介質層。

可選的，第一介質層為氮化硅層。

可選的，通過濕法腐蝕工藝去除第一介質層，包括：

利用磷酸溶液去除第一介質層。

可選的，第二介質層為氧化硅層。

可選的，通過濕法腐蝕去除第二介質層，包括：

利用氫氟酸溶液和/或硫酸溶液去除第二介質層。

可選的，鰭體的頂部形成有硬掩膜層。

可選的，硬掩膜層由依次疊加的氧化層、氮化層、氧化層構成。

可選的，通過光刻工藝定義鰭體的截斷區域，包括：

在半導體襯底涂布旋涂碳，旋涂碳完全填充鰭體之間的間隙；

在旋涂碳層的表面涂布光刻膠；

利用包括截斷區域圖案的掩膜版對半導體襯底進行曝光，顯影后在光刻膠層和旋涂碳層定義出截斷區域。

本申請技術方案，至少包括如下優點：