FinFET器件及其形成方法技术

本发明专利技术提供一种FinFET器件的形成方法，包括：提供衬底、在衬底上形成鳍部以及栅极；在栅极的侧壁形成侧墙；在栅极之间的鳍部中形成沟槽；在衬底、鳍部、栅极、侧墙上覆盖层间介质层，并使层间介质层填充所述沟槽。本发明专利技术还提供一种FinFET器件，包括：衬底、鳍部，鳍部上形成有将所述鳍部分隔的沟槽，沟槽的横截面呈上大下小的梯形结构；侧壁形成有侧墙栅极以及层间介质层。本发明专利技术的技术方案具有以下优点：使所述沟槽内留有其它影响所述层间介质层填充的杂质的几率变得很小，所述层间介质层能够较好的填充于所述沟槽内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，具体涉及一种。
技术介绍
在现有技术中，鳍式场效晶体管(Fin Field Effect Transistor, FinFET)与传统的平面结构晶体管相比，不仅具有较好的栅控能力，还能够较好的抑制短沟道效应，使半导体器件的尺寸得到进一步减小。在现有的制作FinFET器件的过程中，通常先在半导体衬底上形成若干鳍部(fin)，并鳍部上形成栅极以及源区、漏区等器件，以形成相互独立的半导体器件。但是，现有技术FinFET器件的形成方法容易在所述鳍部上留有残留物，这些残留物的存在导致了层间互联结构难以在所述半导体器件上形成。进一步，由于半导体的尺寸不断缩小，使得去除这些残留物变得更为困难。因此，如何尽量避免形成上述残留物，以便于后续形成层间互联结构步骤的进行，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，以减小在鳍部上形成残留物的几率。为解决上述问题，本专利技术提供一种FinFET器件的形成方法，包括:提供衬底；在所述衬底上形成若干鳍部；形成横跨所述鳍部的若干栅极；在所述栅极的侧壁形成侧墙；在形成所述侧墙之后，在栅极之间的鳍部中形成沟槽；形成层间介质层，使所述层间介质层填充所述沟槽且覆盖在所述衬底、鳍部、栅极以及侧墙上。可选的，形成若干鳍部的步骤之后，形成栅极之前，还包括:在所述的若干鳍部之间设置隔离结构。可选的，采用二氧化硅作为所述隔离结构的材料，通过浅槽隔离的方式形成所述隔离结构。可选的，所述侧墙的材料为氮化硅，形成侧墙的步骤包括:采用化学气相沉积的方式形成氮化硅层，以形成侧墙。可选的，形成侧墙的步骤包括以下步骤:在所述衬底、鳍部以及栅极上覆盖氮化硅层；通过各向异性刻蚀的方法去除位于所述衬底、鳍部以及栅极顶面的部分氮化硅层，剩余的位于所述栅极侧壁的氮化硅层形成所述侧墙。可选的，在形成侧墙的步骤之后，在鳍部上形成沟槽的步骤之前，还包括以下步骤:在所述栅极两侧的鳍部上分别形成源区以及漏区。可选的，在鳍部上形成沟槽的步骤包括:在所述衬底、鳍部以及栅极上形成掩模，所述掩模具有横跨所述鳍部的条状空隙，所述条状空隙将位于相邻栅极之间的鳍部暴露出；对暴露出的鳍部进行刻蚀以形成所述沟槽。可选的，在鳍部上形成沟槽的步骤包括，使所述沟槽的横截面呈上大下小的梯形结构。可选的，使所述沟槽的侧壁与所述衬底表面之间的角度在75°至86°的范围内。可选的，在鳍部上形成沟槽的步骤包括，采用干法刻蚀形成所述沟槽。可选的，干法刻蚀的步骤包括，采用溴化氢气体、四氟化碳气体以及氧气作为刻蚀剂。可选的，使溴化氢气体的流量在50至500标况毫升每分的范围内，四氟化碳气体的流量在10至50标况晕升每分的范围内，氧气的流量在2至20标况晕升每分的范围内，并使刻蚀环境的气压在2至80毫托的范围内。可选的，使刻蚀机的功率在100?200瓦的范围内。可选的，层间介质层的材料为二氧化硅，覆盖层间介质层的步骤包括:通过沉积的方法形成所述层间介质层。此外，本专利技术还提供一种FinFET器件，包括:衬底；设于所述衬底上的若干鳍部；横跨所述鳍部的若干栅极，所述栅极的侧壁形成有侧墙；设于所述栅极之间的沟槽，所述沟槽的横截面呈上大下小的梯形结构；层间介质层，所述层间介质层覆盖于所述衬底、鳍部、栅极以及侧墙上，并填充所述沟槽。可选的，所述沟槽的侧壁与所述衬底表面之间的角度在75°至86°的范围内。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:通过在形成的鳍部上形成栅极、侧墙，然后再形成鳍部上的沟槽以对鳍部进行分隔，在这之后进行层间介质层的覆盖，并使层间介质层将所述沟槽填充，由于所述沟槽在形成后便在下一步骤被层间介质层填充，其他步骤在所述沟槽产生杂质的几率变得很小，从而可以使所述层间介质层能够较好地填充于所述沟槽内。进一步，使所述沟槽的横截面呈上大下小的梯形结构，所述沟槽的侧壁与所述衬底表面之间的角度在75°至86°，也就是说沟槽底部的坡脚为钝角，便于所述使所述层间介质层在所述沟槽内实现填充，从而减小了在形成所述层间介质层时形成空隙的几率。进一步，采用溴化氢气体、四氟化碳气体以及氧气作为刻蚀剂，能够形成较为理想的呈上大下小梯形横截面的沟槽。【附图说明】图1是本专利技术一种FinFET器件的形成方法在具体实施时的流程示意图；图2a至图7为图1中各个步骤中所述FinFET器件的结构示意图；图8为本专利技术一种FinFET器件在具体实施时的结构示意图。【具体实施方式】现有技术FinFET器件的形成方法容易在鳍部形成残留物，为了解决所述技术问题对现有的形成FinFET器件的过程进行了分析，现有形成方法包括:在衬底上通过刻蚀的方法形成若干条状的鳍部，在此同时，在同一平面上，在与这些条状的鳍部相对垂直的方向进行“切割”(fin cut),以将这些条状的鳍部分隔为若干段，每一段鳍部均对应于一个独立的半导体器件。在“切割”之后，将在每一段鳍部上进行栅极、栅极侧墙、源区以及漏区等部件的形成。在形成其他部件的步骤，条状鳍部的每一段之间容易形成杂质。例如，在形成栅极侧墙的过程中，通常先在鳍部、栅极以及衬底上均沉积一层侧墙材料，然后通过去除部分侧墙材料而仅保留栅极侧壁的部分侧墙材料以形成所述栅极侧墙。此时，在所述鳍部的段与段之间本应被去除的侧墙材料便成为上述杂质。而由于鳍部的段与段之间的间隔很小，去除这些杂质比较困难，残留下来的杂质成为残留物，会影响到后续制作半导体的层间互联结构的步骤的进行，如形成层间介质层(ILD)的步骤，所述残留物会使得层间介质层在该处形成空隙(void)。为此，本专利技术提供一种FinFET器件的形成方法，参考图1为本专利技术FinFET器件的形成方法一实施例的流程示意图:步骤SI，提供衬底；步骤S2，在所述衬底上形成若干鳍部；步骤S3，形成横跨所述鳍部的若干栅极；步骤S4，在所述栅极的侧壁形成侧墙；步骤S5，在所述栅极两侧的鳍部分别形成源区、漏区；步骤S6，在形成所述侧墙之后，在所述栅极之间的鳍部中形成沟槽；步骤S7，形成层间介质层，使所述层间介质层填充所述沟槽且覆盖在所述衬底、鳍部、栅极以及侧墙上。通过上述步骤，在形成所述鳍部后，先在所述鳍部上形成栅极、源区以及漏区，再将所述鳍部分隔为若干部分，并使每一个部分为一个单独的半导体器件，在这之后进行层间介质层的形成，这样能够减小鳍部上所述沟槽中形成杂质的几率，便于形成层间介质层的步骤的进行。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例作详细的说明。参考图2a以及2b (图2b是图2a沿A-A'方向的剖视图)，执行步骤SI，提供衬底100。所述衬底100用于在后续步骤中形成所述鳍部。本实施例中，所述衬底100为硅衬底。但是本专利技术对所述衬底100不作任何限定，继续执行步骤S2，在所述衬底100上形成若干鳍部110。所述鳍部110呈条状，并与后续形成的多个FinFET器件相对应。在本实施例中，形成所述鳍部110包括以下分步骤:步骤S21，在所述衬底100上形成掩模，并图形化所述掩模；步骤S22，对所述掩模暴露出的衬底进行刻蚀，以形成若干相互间隔的槽，槽之间的凸起部分为所述鳍部110。形成鳍部110之后，还包括:在所述鳍部110之间的所述槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FinFET器件的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成若干鳍部；形成横跨所述鳍部的若干栅极；在所述栅极的侧壁形成侧墙；在形成所述侧墙之后，在栅极之间的鳍部中形成沟槽；形成层间介质层，使所述层间介质层填充所述沟槽且覆盖在所述衬底、鳍部、栅极以及侧墙上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩秋华，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31