[发明专利]鳍结构表面氧化层均匀化的方法

说明书

鳍结构表面氧化层均匀化的方法，包含：S1：在鳍结构的中间生成的浅道隔离层被第一次化学机械抛光后第一硬掩模层被暴露出来后，继续对浅道隔离层进行凹陷去除，且将第一硬掩模层的底部部分的去除形成凹槽；S2：对凹槽进行侧面氧化，凹槽对应鳍结构的顶面‑侧面转角处比其他部分更容易氧化。据此，对凹槽先进行侧面氧化，由于有顶面上覆盖有第一硬掩模层，凹槽对应的部分被氧化，从而抵消了由于在不同晶面处具有不同的氧化速率效应导致的鳍的转角处的厚度小于顶面的厚度的缺陷，从而使得最终生成的表面氧化层基本相同的（在鳍结构顶面、转角、侧面都相同），氧化层的均匀性提高，器件的可靠性提高，降低了漏电的可能性。

技术领域

本发明涉及半导体加工方法领域，特别涉及鳍结构表面氧化层均匀化的方法。

背景技术

鳍式场效应晶体管（Fin Field-Effect Transistor，FinFET）是一种立体型器件，其具有鳍结构。参考图1所示，一种鳍式场效应晶体管的结构示意图，包括了鳍结构（Fin）01，位于相邻鳍结构01之间的沟道02，沟道02中具有氧化层03、氮化硅层04、浅沟道隔离层（STI）05，氧化层03、氮化硅层04、浅沟道隔离层（STI）05被研磨到鳍结构的上部06露出，鳍结构的上部06的具有顶面07和转角08结构。

现有技术中，由于硅晶体在不同晶面处具有不同的氧化速率，一般地，氧化速率的情况是：硅晶面（100）处＞硅晶面（110）处＞硅晶面（111）处，所以，通常地，在鳍结构的上部进行原位水汽氧化工艺（ISSG）形成的氧化层会在鳍的转角处的厚度小于顶面的厚度。该氧化层是用来作为隔离鳍结构和鳍的上部层结构的绝缘材料。而，该氧化层的厚度不一致，会导致器件的可靠性降低，以及产生漏电情况。

现有技术中存在的问题在于，鳍上部所生成的氧化层由于不同晶面氧化速率不同而导致了厚度不一致，降低了器件的可靠性，产生漏电。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：如何提高鳍上部氧化层的厚度的均匀性。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种鳍结构表面氧化层均匀化的方法，其目的在于能够使得鳍结构上部的表面氧化层在顶部和转角处的厚度保持一致，从而提升器件的可靠性，降低漏电情形。

为了达到上述目的，本发明提供了一种鳍结构表面氧化层均匀化的方法，包含：

S1：在鳍结构的中间生成的浅道隔离层被第一次化学机械抛光后第一硬掩模层被暴露出来后，继续对浅道隔离层进行凹陷去除，且将第一硬掩模层的底部部分的去除形成凹槽；

S2：对凹槽进行侧面氧化，凹槽对应鳍结构的顶面-侧面转角处比其他部分更容易氧化。

优选地，在步骤S1之前，还包含：

SP1：在硅衬底上形成垫氧化层，在垫氧化层上形成第一硬掩膜层，图案化该第一硬掩膜层，再以图案化后的第一硬掩膜层为基础刻蚀形成鳍结构；

SP2：在鳍结构的侧墙、鳍结构之间的槽底上沉积形成第一氧化层，再在第一氧化层、垫氧化层、第一硬掩膜层的上沉积第二硬掩膜层；

SP3：沉积形成浅沟道隔离层。

优选地，在步骤S2之后，还包含：

SR1：去除第一硬掩膜层；

SR2：对浅沟道隔离层进行第二次化学机械抛光，将鳍结构覆盖的垫氧化层-第一氧化层、第二硬掩膜层、浅道隔离层都去除同一深度，至鳍结构部分地露出，形成槽，槽底存在未被去除的浅沟道隔离层、第一氧化层、第二硬掩膜层；

SR3：对露出的鳍结构进行氧化工艺以形成表面氧化层。

优选地，在步骤SR3之后，还包含：

SR4：采用氮化和退火工艺，驱使氮进入到表面氧化层并将氮保持在表面氧化层中；

SR5：沉积多晶硅并图案化以形成栅结构。