[发明专利]一种FinFET及其制备方法有效
申请号: | 201410384118.9 | 申请日: | 2014-08-06 |
公开(公告)号: | CN105448984B | 公开(公告)日: | 2018-09-07 |
发明(设计)人: | 李勇 | 申请(专利权)人: | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 |
主分类号: | H01L29/78 | 分类号: | H01L29/78;H01L29/06;H01L21/336 |
代理公司: | 上海申新律师事务所 31272 | 代理人: | 俞涤炯 |
地址: | 201203 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 finfet 及其 制备 方法 | ||
1.一种FinFET制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
提供一衬底,所述衬底之上形成有若干鳍状结构,各所述鳍状结构的顶部形成有衬垫氧化层和掩膜层;
制备一氧化层将所述衬底、鳍状结构、衬垫氧化层和掩膜层暴露的表面进行覆盖,并在各所述鳍状结构顶部的氧化层上方制备一介质层;
制备一层绝缘材料层将所述介质层的表面进行覆盖,同时该绝缘材料层将衬底表面的氧化层以及各所述鳍状结构侧壁的氧化层进行覆盖;
沉积隔离材料层将各所述鳍状结构之间进行填充,研磨所述隔离材料层至所述绝缘材料层的上表面;
回蚀所述隔离材料层形成浅沟槽隔离结构,所述浅沟槽隔离结构的顶部高度低于所述鳍状结构的顶部高度;
移除部分所述绝缘材料层、氧化层以及所述介质层、衬垫氧化层和掩膜层,将位于剩余隔离材料层顶部平面之上的鳍状结构表面予以暴露;
在暴露的鳍状结构表面制备一层栅氧化层,沉积多晶硅并进行研磨;
所述绝缘材料层的材质为氮氧化硅。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在所述衬底的上表面制备一层衬垫氧化层后,对所述衬底进行离子注入工艺,之后再于所述衬垫氧化层之上制备多层半导体材料层,其中,位于衬垫氧化层上表面的一层半导体材料层为掩膜层,位于所述半导体材料层顶部的一层半导体材料层为APF层;
部分刻蚀所述APF层后,沉积一层侧墙薄膜将剩余APF层及位于所述剩余APF层下方的半导体材料层暴露的表面进行覆盖;
去除部分所述侧墙薄膜,并保留位于所述剩余APF层侧壁处的侧墙薄膜,之后,再对剩余的侧墙薄膜进行刻蚀,形成若干条状的侧墙结构;
以所述侧墙结构为掩膜向下刻蚀至所述衬底中,在衬底中形成若干鳍状结构,之后移除多余的半导体材料层并保留位于各所述鳍状结构顶部的衬垫氧化层和掩膜层。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述衬底定义有NMOS区和PMOS区,采用掩膜离子注入工艺,对所述NMOS区和PMOS区分别进行所述离子注入工艺。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述多层半导体材料层自下而上依次为掩膜层、第一氧化物掩膜、第一APF层、第二氧化物掩膜、第一介质抗反射层以及第二APF层。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用如下工艺制备所述介质层:
沉积一层介质材料层覆盖于所述氧化层的上表面后,对所述介质材料层进行选择性刻蚀,并保留位于所述鳍状结构顶部氧化层上方的介质材料层作为所述介质层。
6.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述掩膜层、介质层及所述侧墙薄膜的材质均为氮化硅。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在沉积隔离材料层后,进行一次退火处理;以及
对所述隔离材料层进行研磨工艺之后,再进行一次退火处理。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用ALD工艺沉积所述绝缘材料层。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,采用FCVD工艺沉积所述隔离材料层。
10.一种FinFET,其特征在于,采用如权利要求1-9中任一方法制备形成,包括:
衬底,所述衬底之上形成有若干鳍状结构,相邻所述鳍状结构之间形成有浅沟槽隔离结构,所述浅沟槽隔离结构的顶部平面低于所述鳍状结构的顶部平面;
所述浅沟槽隔离结构与所述鳍状结构和衬底之间设置有绝缘材料层以及氧化层,所述氧化层覆盖在所述衬底的上表面及各所述鳍状结构的部分侧壁,所述绝缘材料层覆盖在所述氧化层的上表面并与所述浅沟槽隔离结构接触;
位于所述浅沟槽隔离结构顶部平面之上的所述鳍状结构表面覆盖有一层栅氧化层,位于所述栅氧化层之上覆盖有多晶硅层。
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