[发明专利]FinFET器件的制造方法

权利要求书

1.一种FinFET器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上依次形成刻蚀阻挡层和硬掩膜层；

对所述硬掩膜层、刻蚀阻挡层以及半导体衬底进行刻蚀，刻蚀停止在所述半导体衬底内，以在所述半导体衬底中形成多个鳍片，且相邻的所述鳍片之间具有第一沟槽，至少一个所述鳍片上具有第二沟槽；

对所述第一沟槽和第二沟槽进行隔离材料填充，并平坦化所述隔离材料至所述硬掩膜层顶部表面，以形成填充在所述第一沟槽中的第一隔离结构以及填充在所述第二沟槽中的第二隔离结构；

在所述第一隔离结构、第二隔离结构以及硬掩膜层的表面上覆盖牺牲层，刻蚀所述牺牲层至所述硬掩膜层顶部表面，以在沿所述鳍片的长度延伸方向上形成分立的牺牲层结构，所述分立的牺牲层结构完全覆盖所述第二隔离结构的顶部表面；

对所述第一隔离结构进行第一次回刻蚀，使所述第一隔离结构的顶部低于所述硬掩膜层的顶部；

移除所述分立的牺牲层结构以及所述硬掩膜层，并对所述第一隔离结构进行第二次回刻蚀以及对第二隔离结构进行回刻蚀，使所述第一隔离结构的顶部低于所述鳍片的顶部，而所述第二隔离结构的顶部高于所述鳍片的顶部。

2.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述多个鳍片沿平行于所述半导体衬底的方向均匀分布，所有所述第一沟槽的尺寸相同。

3.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述第一沟槽和所述第二沟槽的深度相同，但宽度不同。

4.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述刻蚀阻挡层为氧化物层，所述硬掩膜层为氮化物层或氮氧化物层。

5.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，对所述第一沟槽和第二沟槽进行隔离材料填充时，先在所述第一沟槽和第二沟槽的内壁形成一层线氧化层，然后采用高深宽比填充工艺在所述第一沟槽和第二沟槽中填充二氧化硅。

6.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述牺牲层为聚合物材料、非晶硅、多晶硅、氮化钛或氮化钽。

7.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，采用干法刻蚀工艺刻蚀所述牺牲层以形成所述分立的牺牲层结构。

8.如权利要求7所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述干法刻蚀工艺中，采用HBr、Cl₂、SF₆、NF₃、O₂、Ar、He、CH₂F₂和CHF₃中一种或几种作为刻蚀气体，刻蚀气体的流量为50sccm～500sccm，偏压为0V～500V，功率为100W～1000W，温度为10℃～100℃。

9.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，采用碳氟系气体作为主刻蚀气体对所述第一隔离结构进行第一次回刻蚀。

10.如权利要求9所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，所述碳氟系气体包括CHF₃、CH₂F₂、CH₃F、CF₄、C₃F₈、C₄F₆、C₄F₈和C₅F₈中的至少一种。

11.如权利要求1所述的FinFET器件的制造方法，其特征在于，通过湿法腐蚀工艺移除所述牺牲层结构以及所述硬掩膜层。