[发明专利]FinFET器件的制造方法

说明书

本发明提供一种FinFET器件的制造方法，在相邻鳍片之间形成第一隔离结构并在单个鳍片上形成第二隔离结构后，在所述第一隔离结构、第二隔离结构和硬掩膜层表面上形成分立的牺牲层结构，利用分立的牺牲层结构为掩膜，保护第二隔离结构并对第一隔离结构进行第一次回刻蚀，使得第一隔离结构和第二隔离结构产生高度差，在移除所述分立的牺牲层结构以及硬掩膜层之后，再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首次回刻蚀，使高出所述第一隔离结构的顶部的鳍片作为FinFET器件的鳍片，而高于所述鳍片的顶部的所述第二隔离结构作为FinFET器件的SDB隔离结构，该SDB隔离结构不会偏出现堆叠偏差，隔离性能良好，进而提高了器件性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件制造技术领域，尤其涉及一种具有单扩散隔断隔离结构的FinFET器件的制造方法。

背景技术

随着半导体工业已经进入到16nm纳米技术工艺节点，诸如鳍式场效应晶体管(FinFET)等三维结构的设计成为本领域关注的热点。如图1所示，FinFET一般具有从衬底10上向上垂直延伸的多个薄的“鳍”(或鳍片结构)11，在该鳍片11中形成FinFET的沟道，在鳍片11上方形成有栅极结构12，在栅极结构12的两侧的鳍中形成有源区和漏区13，且相邻的鳍片11之间通过隔离结构14隔离开来。

随着器件的不断小型化，为了制作尺寸更小、分布更密集的鳍片11，隔离结构14的制作也出现了新的技术，例如一种单扩散隔断隔离结构(single diffusion breakisolation structures，SDB隔离结构)的制造技术，其一般分布在沿鳍片11的长度方向上，通过去除鳍片11的某些区域，在鳍片11中形成一个甚至多个隔断沟槽，这些沟槽中填充二氧化硅等绝缘材料后，可以将鳍片11分隔成多个小鳍片，由此可以防止鳍片11两相邻区域之间以及相邻的两个鳍片11之间的漏电流，还可以避免鳍片11中形成的源区和漏区之间的桥接(source-drainbridge)。因此，SDB隔离结构的制造工艺及其成形结构等的好坏会影响SDB隔离结构的隔离性能，甚至会对其周围的鳍片和栅极结构造成缺陷，进而影响FinFET器件的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种FinFET器件的制造方法，能够形成性能较好的单扩散隔断隔离结构(即SDB隔离结构)，提高器件的整体性能。

为解决上述问题，本发明提出一种FinFET器件的制造方法，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。

进一步，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。

进一步的，所述第一沟槽和所述第二沟槽的深度相同，但宽度不同。