FinFET器件及其制作方法技术

一种FinFET器件及其制作方法，包括：提供衬底，在衬底上形成鳍部；在衬底以及鳍部上覆盖牺牲层；图形化牺牲层以形成空隙，空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部；去除暴露出的鳍部的材料，使暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状；在空隙中填充介质层材料；去除部分介质层材料，保留空隙的侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙；在空隙中的侧墙之间填充并形成栅极。本发明专利技术具有以下优点：使鳍部的侧壁倾斜以便于在覆盖介质材料层后去除位于鳍部侧壁的介质材料层，仅保留位于牺牲层的空隙侧壁的部分作为栅极的侧墙；用牺牲层遮挡住部分鳍部，而仅露出需要与形成的栅极相接触的部分鳍部，使得剩余的被遮挡的鳍部尽量不受形成侧墙等步骤的影响。

【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，这种结构使得半导体器件的尺寸得以进一步减小。现有FinFET器件在制造时的具体步骤为，先形成鳍部(Fin)，再在所述鳍部上形成横跨所述鳍部的栅极，在这之后，在形成的鳍部以及栅极上覆盖一层侧墙材料，并去除部分所述侧墙材料，仅保留栅极侧壁的侧墙材料，以形成栅极的侧墙。但是，在实际的制造过程中，由于所述鳍部为凸出衬底的立体结构，鳍部底部附近的部分侧墙材料难以被去除，进而导致容易在鳍部的侧壁造成残留，对后续的源区、漏区的形成造成影响。因此，如何形成较为理想的栅极的侧墙，同时较为彻底的去除例如鳍部等部位的其它部分的侧墙材料，以为后续的制造步骤提供条件，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FinFET器件的制作方法，在形成形貌较为完整的侧墙的同时，尽量去除其他部分的栅极的材料。为解决上述问题，本专利技术提供一种FinFET器件的制作方法，包括:提供衬底，并在所述衬底上形成鳍部；在所述鳍部上覆盖牺牲层；图形化所述牺牲层，在牺牲层中形成延伸方向与所述鳍部相垂直的空隙，所述空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部；去除暴露出的鳍部的部分材料，使所述暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状；在所述空隙中填充介质层材料；去除部分介质层材料，保留空隙的侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙；在所述空隙中的侧墙之间形成栅极。可选的，所述提供衬底并形成鳍部的步骤包括以下分步骤:在所述鳍部之间形成隔离结构。可选的，覆盖牺牲层的步骤包括，采用无定形碳作为所述牺牲层的材料，并通过沉积的方式形成所述牺牲层。可选的，在覆盖牺牲层的步骤之后，图形化牺牲层的步骤之前，还包括以下步骤:平坦化所述牺牲层。可选的，图形化牺牲层的步骤包括:图形化所述牺牲层的刻蚀剂包括二氧化碳以及氧气的组合，或者二氧化硫以及氧气的组合。可选的，刻蚀牺牲层的步骤包括:使刻蚀气体的流量在5?15毫托的范围，刻蚀温度在45?60摄氏度的范围，刻蚀设备的功率在200?400瓦的范围，电压在50?150伏的范围。可选的，刻蚀牺牲层的步骤中，使牺牲层对于鳍部的刻蚀选择比为20:1。可选的，去除部分暴露出的鳍部的步骤包括:采干法刻蚀去除部分鳍部。可选的，覆盖介质材料层的步骤包括，采用氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一种，通过沉积的方式形成所述介质材料层。可选的，去除部分所述介质材料层的步骤包括，采用各向异性刻蚀去除所述介质材料层。可选的，覆盖介质材料层的步骤包括，采用氮化硅形成所述介质材料层；去除部分介质材料层的步骤包括，刻蚀剂包括四氟化碳、二氟甲烷、氟甲烷中的任意一种，与氧气以及氩气的组合。可选的，覆盖介质材料层的步骤包括:使刻蚀气体的流量在15?30毫托的范围，刻蚀温度在45?55摄氏度的范围，刻蚀设备的功率在200?400瓦的范围，电压在150?350伏的范围。可选的，使介质材料层对于鳍部的刻蚀选择比在15:1?20:1的范围内。可选的，形成栅极的步骤包括，通过沉积的方式形成所述栅极。可选的，形成栅极的步骤包括，采用多晶硅或者金属形成所述栅极。可选的，在形成栅极的步骤之后还包括以下步骤:去除所述牺牲层；以暴露出部分鳍部以及隔离结构；在暴露出的鳍部上进行同质外延生长，以形成源区和漏区。本专利技术还提供一种FinFET器件，包括:衬底，所述衬底上形成有若干鳍部；横跨所述鳍部的栅极，所述栅极沿鳍部延伸方向的截面呈上大下小的形状；所述鳍部在与所述栅极相接触的部分沿垂直鳍部延伸方向的截面呈上小下大的形状；设于所述栅极侧壁的侧墙；栅极露出的鳍部中的源区和漏区。可选的，所述侧墙的材料为氮化硅、氮氧化硅、碳氧化硅或者碳氮化硅中的一种。可选的，所述栅极的材料为多晶硅或者金属。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:通过形成截面上大下小的鳍部，使鳍部的侧壁倾斜，以便于在覆盖介质材料层后去除位于鳍部侧壁的介质材料层，而仅保留位于牺牲层的空隙侧壁的部分作为侧墙，以形成形貌较为完整的侧墙；另外，用牺牲层遮挡住部分鳍部，而仅露出需要与栅极相接触的部分鳍部，使得其他被遮挡的鳍部尽量不受形成侧墙等步骤的影响。【附图说明】图1是本专利技术FinFET器件的制作方法在实施例的流程示意图；图2a至图1lb为图1中各个步骤的FinFET器件结构示意图；图12为本专利技术FinFET器件在一实施例的结构示意图。【具体实施方式】在现有的制作FinFET器件的过程中通常在形成鳍部以及栅极后，再形成侧墙，而所述侧墙通常是在衬底、鳍部以及栅极上覆盖一层侧墙材料，然后去除部分侧墙材料，仅保留栅极侧壁的侧墙材料以形成栅极的侧墙。但是，由于鳍部为垂直于衬底的立体结构，鳍部侧壁与衬底的连接处容易残留有难以去除的侧墙材料。一方面，这些残留的侧墙材料将影响后续步骤中形成源区、漏区等部件的进行；如果为了尽量去除这些残余的侧墙材料而增加刻蚀力度，则又会影响到形成的侧墙的形貌，甚至栅极也可能被影响到。另一方面，由于此时栅极两侧的鳍部均暴露出来，而这两侧的鳍部用于在后续的步骤中形成源区以及漏区，并且去除所述侧墙材料的过程对这些部分的鳍部造成影响，因此可能影响后续形成的源区、漏区造成影响。为此，本专利技术提供一种FinFET器件的制作方法，参考图1为本专利技术在一实施例的流程示意图，包括以下步骤:步骤SI，提供衬底，并在所述衬底上形成鳍部；步骤S2，在所述鳍部上覆盖牺牲层；步骤S3，图形化所述牺牲层，以形成延伸方向与所述鳍部相垂直的空隙，所述空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部；步骤S4，去除暴露出的鳍部的部分材料，使所述暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状；步骤S5，在所述空隙中填充介质层材料；步骤S6，去除部分介质层材料，保留空隙侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙；步骤S7，在所述空隙中的侧墙之间填充并形成栅极。通过上述步骤，通过形成截面上小下大的鳍部，使鳍部的侧壁倾斜，以便于在覆盖介质材料层后去除位于鳍部侧壁上的介质材料层，而仅仅保留位于牺牲层的空隙侧壁的部分作为栅极的侧墙，以在形成形貌较为完整的侧墙；另外，由于栅极两侧的鳍部被牺牲层遮挡，而且如前文所述，栅极两侧的鳍当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FinFET器件的制作方法，其特征在于，包括：提供衬底，并在所述衬底上形成鳍部；在所述鳍部上覆盖牺牲层；图形化所述牺牲层，在牺牲层中形成延伸方向与所述鳍部相垂直的空隙，所述空隙用于暴露出用作沟道区的部分鳍部；去除暴露出的鳍部的部分材料，使所述暴露出的鳍部的截面呈上小下大的形状；在所述空隙中填充介质层材料；去除部分介质层材料，保留空隙的侧壁上的部分介质层材料以形成侧墙；在所述空隙中的侧墙之间形成栅极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：隋运奇，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