[发明专利]鳍结构的形成方法及FinFET器件的形成方法

说明书

本发明提供了一种鳍结构的形成方法及FinFET器件的形成方法，鳍结构的形成方法包括：提供一衬底；形成第一介质层，填充鳍组内的鳍片间，并衬底的表面；形成第二介质层填充鳍组，并覆盖第一介质层；蚀刻鳍组间的第二介质层，以形成沟槽；形成第三介质层填充沟槽，第一介质层和第二介质层具有相反类型的应力；执行热处理工艺，以形成隔离介质层，并去除部分厚度的隔离介质层，以暴露的部分鳍片作为鳍结构。本发明中，通过第一介质层、第二介质层以及第三介质层填充鳍组间，利用第一介质层与第二介质层具有相反类型的应力且第三介质层的应力小于第一介质层及第二介质层的应力，以平衡鳍组间的应力，从减少鳍片两侧的应力差异，防止鳍片变形。

技术领域

本发明涉及集成电路制造技术领域，特别涉及一种鳍结构的形成方法及FinFET器件的形成方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，传统的平面器件已难以满足人们对高性能器件的需求。鳍式场效应晶体管(Fin-Field-Effect-Transistor，FinFET)是一种立体型器件，包括在衬底上垂直形成的鳍片以及覆盖鳍片两侧的栅极结构，这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流，同时也可以大幅缩短晶体管的闸长。

但在FinFET器件的鳍结构(鳍片)的形成过程，极易出现鳍片的变形(弯曲或倾斜)，不利于后续的工艺制程(例如鳍片中的源漏结构的形成及鳍片上的栅极结构的形成)，而且还将导致栅极与源漏之间的漏电，严重影响FinFET器件的性能和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鳍结构的形成方法及FinFET器件的形成方法，以解决鳍结构倾斜或弯曲的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的鳍结构的形成方法，包括：提供一衬底，所述衬底上具有至少两个间隔排列的鳍组，每个所述鳍组包括至少两个间隔排列的鳍片，所述鳍组间的间距大于所述鳍组内的鳍片间的间距；形成第一介质层，所述第一介质层填充于所述鳍组内的鳍片之间，并覆盖所述鳍片和所述衬底的表面；形成第二介质层，所述第二介质层充于所述鳍组之间，并覆盖所述第一介质层的表面；执行蚀刻工艺，以在所述鳍组之间的第二介质层中形成沟槽；形成第三介质层，所述第三介质层填充所述沟槽，所述第一介质层和所述第二介质层具有相反类型的应力，所述第三介质层的应力小于所述第一介质层的应力及所述第二介质层的应力；执行热处理工艺，使所述第三介质层、所述第二介质层以及所述第一介质层形成为隔离介质层，并去除部分厚度的所述隔离介质层，以暴露的部分所述鳍片作为鳍结构。

可选的，所述第一介质层、所述第二介质层及第三介质层的材质包括氧化硅、氮氧化硅、碳氧化硅的一种或多种。

可选的，所述第一介质层、所述第二介质层及第三介质层的材质均包括氧化硅且采用不同工艺形成。

可选的，利用臭氧处理的FCVD工艺形成所述第一介质层，利用紫外处理的FCVD工艺形成所述第二介质层，或者利用紫外处理的FCVD工艺形成所述第一介质层，利用臭氧处理的FCVD工艺形成所述第二介质层。

可选的，在所述第一介质层上形成所述第二介质层后，及形成所述第三介质层之前，还包括：形成第四介质层，所述第四介质层覆盖所述第二介质层，所述第三介质层覆盖所述第四介质层；以及，对所述第四介质层执行平坦化工艺。

可选的，在所述鳍组之间的第二介质层中形成沟槽的步骤包括：形成掩模层，所述掩模层的开口至少部分暴露所述鳍组间的第四介质层；利用所述掩模层，蚀刻所述第四介质层及部分厚度的所述第二介质层，形成所述沟槽；以及，去除所述掩模层。

可选的，所述第四介质层和所述第三介质层的材质相同，且采用相同的工艺条件形成。

可选的，所述沟槽的截面形状为倒梯形。

可选的，所述热处理工艺所采用的工艺气体包括水汽、氢气、氧气、氮气的一种或多种。