FinFET器件及其制作方法_3

文档序号:8432151阅读:来源:国知局
9]另外,在本实施例中,在形成所述栅极110之后,还对所述栅极110的表面进行平坦化处理。但是本发明对此不作任何限定。
[0090]在本实施例中,在执行上述步骤S7之后,还包括以下步骤:
[0091]参考图9,执行步骤S8,去除剩余的牺牲层50 ;以暴露之前被牺牲层50所遮挡的部分鳍部101以及部分隔离结构102 ;本步骤S8可以采用与步骤S3中去除部分牺牲层50相同的方法。
[0092]本步骤S8露出的鳍部101为位于栅极110两侧用于形成源区以及漏区的鳍部。由于这部分的鳍部在之前的步骤一直被牺牲层50所遮挡,而本实施例中的牺牲层50采用与其他材料刻蚀选择比较高的无定形碳作为材料,也就是说,剩余的无定形碳很容易被去除,同时鳍部101也基本不会受到影响。
[0093]另外,在本实施例中,在执行步骤S9之前,还可以对鳍部101进行清洗,以进一步去除可能存在的牺牲层50的残渣,但是本发明对此不作任何限定。
[0094]此时的FinFET器件的结构参考图1Oa以及图10b,图1la以及Ilb (图1Ob为图1Oa沿J-J'方向的剖视图,图1lb为图1la沿K-K'方向的剖视图)。
[0095]执行步骤S9,在暴露出的鳍部101上进行同质外延生长,以增加这一部分的鳍部101的尺寸。这样做的原因在于,由于现有的FinFET器件尺寸较小,在鳍部上形成掺杂形成源区、漏区的工艺窗口也较小;本步骤增加了鳍部101尺寸,有利于增加源区、漏区的工艺窗P。
[0096]FinFET器件的制作方法还包括:在同质外延生长后的鳍部101进行掺杂以形成源区和漏区。
[0097]此外,参考图12,本发明还提供一种FinFET器件,包括:
[0098]衬底100',所述衬底100'上形成有若干鳍部101' (本图12中仅画出一个鳍部);
[0099]横跨所述鳍部101'的栅极110',所述栅极110'的截面呈上大下小的形状;在本实施例中,所述栅极110'的材料为多晶硅或者金属,但是本发明对此不作限定。
[0100]所述鳍部101'在与所述栅极110'相接触的部分的截面呈上小下大的形状;
[0101]设于所述栅极101'侧壁的侧墙71',所述侧墙71'的材料为氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一种。
[0102]所述鳍部101'在与所述栅极110'相接触的部分的截面呈上小下大的形状,这种形状有利于栅极的形成。
[0103]需要说明的是,本FinFET器件可以但不限于采用上述的方法形成。
[0104]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种FinFET器件的制作方法,其特征在于,包括: 提供衬底,并在所述衬底上形成鳍部; 在所述鳍部上覆盖牺牲层; 图形化所述牺牲层,在牺牲层中形成延伸方向与所述鳍部相垂直的空隙,所述空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部; 去除暴露出的鳍部的部分材料,使所述暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状; 在所述空隙中填充介质层材料; 去除部分介质层材料,保留空隙的侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙; 在所述空隙中的侧墙之间形成栅极。
2.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,所述提供衬底并形成鳍部的步骤包括以下分步骤: 在所述鳍部之间形成隔离结构。
3.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,覆盖牺牲层的步骤包括,采用无定形碳作为所述牺牲层的材料,并通过沉积的方式形成所述牺牲层。
4.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,在覆盖牺牲层的步骤之后,图形化牺牲层的步骤之前,还包括以下步骤:平坦化所述牺牲层。
5.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,图形化牺牲层的步骤包括:图形化所述牺牲层的刻蚀剂包括二氧化碳以及氧气的组合,或者二氧化硫以及氧气的组合。
6.如权利要求5所述的制作方法,其特征在于,刻蚀牺牲层的步骤包括:使刻蚀气体的流量在5?15毫托的范围,刻蚀温度在45?60摄氏度的范围,刻蚀设备的功率在200?400瓦的范围,电压在50?150伏的范围。
7.如权利要求6所述的制作方法,其特征在于,刻蚀牺牲层的步骤中,使牺牲层对于鳍部的刻蚀选择比为20:1。
8.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,去除部分暴露出的鳍部的步骤包括:采干法刻蚀去除部分鳍部。
9.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,覆盖介质材料层的步骤包括,采用氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一种,通过沉积的方式形成所述介质材料层。
10.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,去除部分所述介质材料层的步骤包括,采用各向异性刻蚀去除所述介质材料层。
11.如权利要求9所述的制作方法,其特征在于,覆盖介质材料层的步骤包括,采用氮化硅形成所述介质材料层;去除部分介质材料层的步骤包括,刻蚀剂包括四氟化碳、二氟甲烷、氟甲烷中的任意一种,与氧气以及氩气的组合。
12.如权利要求11所述的制作方法,其特征在于,覆盖介质材料层的步骤包括:使刻蚀气体的流量在15?30毫托的范围,刻蚀温度在45?55摄氏度的范围,刻蚀设备的功率在200?400瓦的范围,电压在150?350伏的范围。
13.如权利要求12所述的制作方法,其特征在于,使介质材料层对于鳍部的刻蚀选择比在15:1?20:1的范围内。
14.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成栅极的步骤包括,通过沉积的方式形成所述栅极。
15.如权利要求1所述的制作方法,其特征在于,形成栅极的步骤包括,采用多晶硅或者金属形成所述栅极。
16.如权利要求2所述的制作方法,其特征在于,在形成栅极的步骤之后还包括以下步骤: 去除所述牺牲层;以暴露出部分鳍部以及隔离结构; 在暴露出的鳍部上进行同质外延生长,以形成源区和漏区。
17.一种FinFET器件,其特征在于,包括: 衬底,所述衬底上形成有若干鳍部; 横跨所述鳍部的栅极,所述栅极沿鳍部延伸方向的截面呈上大下小的形状; 所述鳍部在与所述栅极相接触的部分沿垂直鳍部延伸方向的截面呈上小下大的形状; 设于所述栅极侧壁的侧墙; 栅极露出的鳍部中的源区和漏区。
18.如权利要求17所述的FinFET器件,其特征在于,所述侧墙的材料为氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一种。
19.如权利要求17所述的FinFET器件,其特征在于,所述栅极的材料为多晶硅或者金属。
【专利摘要】一种FinFET器件及其制作方法,包括:提供衬底,在衬底上形成鳍部;在衬底以及鳍部上覆盖牺牲层;图形化牺牲层以形成空隙,空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部;去除暴露出的鳍部的材料,使暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状;在空隙中填充介质层材料;去除部分介质层材料,保留空隙的侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙;在空隙中的侧墙之间填充并形成栅极。本发明具有以下优点:使鳍部的侧壁倾斜以便于在覆盖介质材料层后去除位于鳍部侧壁的介质材料层,仅保留位于牺牲层的空隙侧壁的部分作为栅极的侧墙;用牺牲层遮挡住部分鳍部,而仅露出需要与形成的栅极相接触的部分鳍部,使得剩余的被遮挡的鳍部尽量不受形成侧墙等步骤的影响。
【IPC分类】H01L29-10, H01L21-336, H01L29-78
【公开号】CN104752224
【申请号】CN201310754231
【发明人】隋运奇, 韩秋华
【申请人】中芯国际集成电路制造(上海)有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月31日
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