鳍式结构的制作方法技术

本发明专利技术揭示了一种鳍式结构的制作方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；使得所述氧化层的上表面平整；回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。由此，通过使得氧化层的上表面平整，确保了之后回刻暴露出的多个鳍的高度相同，提高了鳍式结构的均匀性。

Fabrication Method of Fin Structure

The invention discloses a method for fabricating a fin-like structure, which includes providing a semiconductor substrate on which multiple fins are formed; forming an oxide layer on the semiconductor substrate and the plurality of fins; smoothing the upper surface of the oxide layer; carving the oxide layer back to the height of the part exposed to the plurality of fins. Degree. Thus, by smoothing the upper surface of the oxide layer, the height of the fins exposed by subsequent carving is ensured to be the same, and the uniformity of the fin structure is improved.

【技术实现步骤摘要】
鳍式结构的制作方法
本专利技术涉及半导体
，特别是涉及一种鳍式结构的制作方法。
技术介绍
随着半导体元件尺寸的缩小，维持小尺寸半导体元件的效能是目前业界的主要目标。然而，随着鳍式场效应晶体管(FinField-EffectTransistor，FinFET)元件尺寸持续地缩小，平面式鳍式场效应晶体管的制作方法元件的发展已面临制作工艺上的极限。非平面式鳍式场效应晶体管的制作方法元件，具有立体结构可增加与栅极之间接触面积，进而提升栅极对于通道区域的控制，俨然已取代平面式鳍式场效应晶体管的制作方法，成为目前的主流发展趋势。但在尺寸微缩的要求下，各鳍宽度渐窄，而鳍之间的间距也渐缩小。因此，其制作工艺也面临许多限制与挑战。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种鳍式结构的制作方法，提高鳍式结构的均匀性。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种鳍式结构的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；使得所述氧化层的上表面平整；回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，使得所述氧化层的上表面平整包括：先采用化学机械研磨工艺对所述氧化层进行处理，再采用干法刻蚀对所述氧化层进行处理，以使得所述氧化层的上表面平整。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，所述干法刻蚀为采用蜂窝状静电吸盘刻蚀设备进行刻蚀。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，所述干法刻蚀为采用包括氟的气体进行刻蚀。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，在提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍中，所述多个鳍上还形成有第一掩膜层。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，所述氧化层还形成在所述第一掩膜层上。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，所述使得所述氧化层的上表面平整为使得所述氧化层与所述第一掩膜层顶端齐平。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，使得所述氧化层的上表面平整之后；在回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度之前，所述鳍式结构制作方法还包括：去除所述第一掩膜层。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，采用湿法刻蚀去除所述第一掩膜层。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，采用干法刻蚀回刻所述氧化层。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度之后，所述鳍式结构制作方法还包括：形成第二掩膜层覆盖所述多个鳍中的一部分，另一部分暴露出来；对暴露出来的另一部分鳍进行原位氧化。可选的，对于所述的鳍式结构的制作方法，所述第二掩膜层为光阻层。本专利技术提供的鳍式结构的制作方法，包括提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；使得所述氧化层的上表面平整；回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。由此，通过使得氧化层的上表面平整，确保了之后回刻暴露出的多个鳍的高度相同，提高了鳍式结构的均匀性。附图说明图1为一种鳍式结构回刻后的示意图；图2为一种鳍式结构回刻前的示意图；图3为本专利技术一实施例中鳍式结构的制作方法的流程图；图4为本专利技术一实施例中提供半导体衬底的示意图；图5为本专利技术一实施例中覆盖氧化层的示意图；图6为本专利技术一实施例中使得氧化层上表面平整的示意图；图7为本专利技术一实施例中去除第一掩膜层的示意图；图8为本专利技术一实施例中回刻氧化层的示意图；图9为本专利技术一实施例中形成第二掩膜层的示意图；图10为本专利技术一实施例中原位氧化鳍的示意图。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的鳍式结构的制作方法进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本专利技术。根据下面说明和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。请参考图1，示出了一种鳍式结构回刻后的示意图，包括半导体衬底1，所述半导体衬底1上形成有鳍2，位于鳍2上的掩膜层3，以及填充于鳍2之间的氧化层4。专利技术人研究发现，这种鳍式结构的掩膜层3厚度不均匀，且掩膜层3下方自氧化层4中暴露出的鳍2的高度H1、H2、H3也都不一致。这种情况严重影响了鳍高度均匀性，并且在之后的鳍式切割(fin-cut)过程中，不能够获得所需规格的鳍。专利技术人进一步探索发现，在氧化层4形成后，其上表面42并不平整，即便借助于化学机械研磨过程，也难以确保平整度达到需求，如图2所示。从而在进行氧化层4的回刻过程中，会使得不同区域的氧化层暴露出不同高度的掩膜层3和鳍2。基于此，本专利技术提供一种鳍式结构的制作方法，包括：步骤S11，提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；步骤S12，在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；步骤S13，使得所述氧化层的上表面平整；步骤S14，回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。这样，通过使得所述氧化层的上表面平整，确保了之后回刻暴露出的多个鳍的高度相同，提高了鳍式结构的均匀性。下面结合图3-图10对本专利技术的鳍式结构的制作方法进行详细说明。如图3中，所述鳍式结构的制作方法的制作方法，包括：请参考图4，对于步骤S11，提供半导体衬底10，所述半导体衬底10上形成有多个鳍11。所述半导体衬底10的构成材料可以采用未掺杂的单晶硅、掺杂有杂质的单晶硅、绝缘体上硅(SOI)等。作为示例，在本实施例中，半导体衬底10选用单晶硅材料构成。在所述半导体衬底10中还可以形成有埋层(图中未示出)等。此外，对于PMOS而言，所述半导体衬底10中还可以形成有N阱(图中未示出)。所述多个鳍11例如可以是通过刻蚀半导体衬底10获得，在一个实施例中，所述多个鳍11的形成可以是在半导体衬底10上形成第一掩膜层12，所述第一掩膜层12经过光刻刻蚀后被图案化，然后以所述第一掩膜层12为掩膜向半导体衬底10中挖槽，获得所述多个鳍11。所述第一掩膜层12例如可以是氮化硅层、氮氧化硅层等。可选的，所述多个鳍11为上窄下宽状结构，例如可以降低宽高比(AR)，有助于其他膜层的形成。当然，所述多个鳍11还可以是其他形状，本专利技术对此并不做特别限定。请参考图5，对于步骤S12，在所述半导体衬底10上和所述多个鳍11上形成氧化层13。在一个实施例中，对于还具有第一掩膜层12的情况，所述氧化层13还形成在所述第一掩膜层12上。所述氧化层13例如可以是氧化硅，例如可以是采用化学气相沉积(CVD)工艺形成，可以借鉴现有的形成过程。如图5可见，所述氧化层13的上表面131并不平整。这也就是本专利技术发现最终鳍的高度不均匀的主要影响因素。为了改善这一状况，请参考图6，对于步骤S13，使得所述氧化层13的上表面平整。在本专利技术的一个实施例中，可以是，先采用化学机械研磨(CMP)工艺对所述氧化层13进行处理，再采用干法刻蚀对所述氧化层13进行处理，以使得所述氧化层13的上表面平整。在采用化学机械研磨工艺后，所述氧化层13的上表面能够得到一定程度的改善，再借助于干法刻蚀的应用，既可以降低工艺需求难度，又能够使得所述氧化层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鳍式结构的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；使得所述氧化层的上表面平整；回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。

【技术特征摘要】
1.一种鳍式结构的制作方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍；在所述半导体衬底上和所述多个鳍上形成氧化层；使得所述氧化层的上表面平整；回刻所述氧化层至暴露出所述多个鳍的部分高度。2.如权利要求1所述的鳍式结构的制作方法，其特征在于，使得所述氧化层的上表面平整包括：先采用化学机械研磨工艺对所述氧化层进行处理，再采用干法刻蚀对所述氧化层进行处理，以使得所述氧化层的上表面平整。3.如权利要求1所述的鳍式结构的制作方法，其特征在于，采用干法刻蚀对所述氧化层进行处理，以使得所述氧化层的上表面平整。4.如权利要求2或3所述的鳍式结构的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀为采用蜂窝状静电吸盘刻蚀设备进行刻蚀。5.如权利要求4所述的鳍式结构的制作方法，其特征在于，所述干法刻蚀为采用包括氟的气体进行刻蚀。6.如权利要求1所述的鳍式结构的制作方法，其特征在于，在提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有多个鳍中，所述多个鳍上还形成有第一掩膜层。7.如权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，纪世良，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31