一种FinFET器件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种FinFET器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，在半导体衬底上形成有多个鳍片，在鳍片之间形成有隔离结构；实施臭氧清洗处理，以在鳍片的未被隔离结构遮蔽的表面形成氧化层；实施SiCoNi清洗处理，直至去除氧化层。根据本发明专利技术，通过依次实施的臭氧清洗处理和SiCoNi清洗处理，可以明显改善鳍片表面的粗糙度，确保不影响后续执行的工艺步骤的实施效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造工艺，具体而言涉及一种使FinFET器件的鳍片(Fin)的表面光滑的方法。
技术介绍
鳍式场效应晶体管(FinFET)是用于22nm及以下工艺节点的先进半导体器件，其可以有效控制器件按比例缩小所导致的难以克服的短沟道效应。现有的制作FinFET的工艺通常包括下述步骤:首先，在硅基体上形成掩埋氧化物层以制作绝缘体上硅(SOI)结构；接着，在绝缘体上硅结构上形成硅层，其构成材料可以是单晶硅或者多晶硅；然后，图形化硅层，并蚀刻经图形化的硅层以形成FinFET的鳍片。接下来，可以在鳍片的两侧形成栅极，并在鳍片的两端形成锗硅应力层。在上述制作过程中，由于形成的鳍片的厚度很薄，形成鳍片之后，鳍片的表面较为粗糙，而现有工艺是在未对形成的鳍片的表面进行处理的情况下，实施后续工艺步骤，因此，将会影响后续实施的工艺步骤的实施效果。因此，需要提出一种方法，以解决上述问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供，包括:提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有多个鳍片，在所述鳍片之间形成有隔离结构；实施臭氧清洗处理，以在所述鳍片的未被所述隔离结构遮蔽的表面形成氧化层；实施SiCoNi清洗处理，直至去除所述氧化层。进一步，所述鳍片的宽度全部相同，或者所述鳍片分为具有不同宽度的多个鳍片组。进一步，形成所述鳍片的工艺步骤包括:在所述半导体衬底上形成硬掩膜层；图案化所述硬掩膜层，形成用于蚀刻所述半导体衬底以在其上形成所述鳍片的多个彼此隔离的掩膜；蚀刻所述半导体衬底以在其上形成所述鳍片；采用湿法蚀刻工艺去除所述掩膜。进一步，所述图案化过程的工艺步骤包括:在所述硬掩膜层上形成具有所述掩膜的图案的光刻胶层；采用干法蚀刻工艺去除未被所述光刻胶层所遮蔽的硬掩膜层；采用灰化工艺去除所述光刻胶层。进一步，形成所述隔离结构的工艺步骤包括:在所述半导体衬底上沉积形成绝缘层，以完全覆盖所述鳍片；执行化学机械研磨工艺研磨所述绝缘层，以露出所述鳍片的顶部；采用回蚀刻工艺去除部分所述绝缘层，以形成所述隔离结构。进一步，所述臭氧清洗处理的臭氧浓度为80-90ppm,处理时间为l-3min。进一步，所述臭氧清洗处理的臭氧浓度为85ppm，处理时间为为2min。进一步，所述SiCoNi清洗处理的气体组分为NF3和順3，所述NF3的流量为10-20sccm，所述NH3的流量为60_80sccm，处理时间为5-lOsec。进一步，所述NF3的流量为14sccm，所述NH3的流量为70sccm。根据本专利技术，通过依次实施的所述臭氧清洗处理和所述SiCoNi清洗处理，可以明显改善所述鳍片的表面的粗糙度，确保不影响后续执行的工艺步骤的实施效果。【附图说明】本专利技术的下列附图在此作为本专利技术的一部分用于理解本专利技术。附图中示出了本专利技术的实施例及其描述，用来解释本专利技术的原理。附图中:图1A-图1C为根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的器件的示意性剖面图；图2为根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤的流程图。【具体实施方式】在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本专利技术更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本专利技术可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本专利技术发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底理解本专利技术，将在下列的描述中提出详细的步骤，以便阐释本专利技术提出的使FinFET器件的鳍片的表面光滑的方法。显然，本专利技术的施行并不限定于半导体领域的技术人员所熟习的特殊细节。本专利技术的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以具有其他实施方式。应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。参照图1A-图1C，其中示出了根据本专利技术示例性实施例的方法依次实施的步骤所分别获得的器件的示意性剖面图。首先，如图1A所示，提供半导体衬底100，半导体衬底100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等。作为示例，在本实施例中，半导体衬底100选用单晶硅材料构成。在半导体衬底100上形成有多个鳍片101，鳍片101的宽度全部相同，或者鳍片101分为具有不同宽度的多个鳍片组。形成鳍片101的工艺步骤包括:在半导体衬底100上形成硬掩膜层，形成所述硬掩膜层可以采用本领域技术人员所熟习的各种适宜的工艺，例如化学气相沉积工艺，所述硬掩膜层的材料可以为氮化物，优选氮化硅；图案化所述硬掩膜层，形成用于蚀刻半导体衬底100以在其上形成鳍片101的多个彼此隔离的掩膜，所述图案化过程的工艺步骤依次包括:在所述硬掩膜层上形成具有所述掩膜的图案的光刻胶层，采用干法蚀刻工艺去除未被所述光刻胶层所遮蔽的硬掩膜层，以及采用灰化工艺去除所述光刻胶层；蚀刻半导体衬底100以在其上形成鳍片101 ;采用湿法蚀刻工艺去除所述掩膜。在鳍片101之间形成有隔离结构102。形成隔离结构102的工艺步骤包括:采用化学气相沉积工艺形成绝缘层，以完全覆盖鳍片101，所述绝缘层的材料优选Si02 ;执行化学机械研磨工艺研磨所述绝缘层，以露出鳍片101的顶部；去除部分所述绝缘层，以形成隔离结构102，在本实施例中，采用回蚀刻工艺去除部分所述绝缘层，所述回蚀刻为干法蚀刻或湿法蚀刻。接着，如图1B所示，实施臭氧清洗处理103，以在鳍片101的未被隔离结构102遮蔽的表面形成氧化层104。在本实施例中，臭氧清洗处理103的臭氧浓度为80-90ppm，优选85ppm,处理时间为l_3min,优选2min。接着，如图1C所示，实施SiCoNi清洗处理105，直至去除氧化层104。在本实施例中，SiCoNi清洗处理105的气体组分为即3和NH3，其中，NF3的流量为10-20sccm，优选14sccm, NH3 的流量为 60_80sccm,优选 70sccm,处理时间为 5-lOsec。至此，完成了根据本专利技术示例性实施例的方法实施的工艺步骤。根据本专利技术，通过依次实施的臭氧清洗处理103和SiCoNi清洗处理105，可以明显改善鳍片101的表面的粗糙度，确保不影响后续执行的工艺步骤的实施效果。接下来，可以通过后续工艺完成整个当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FinFET器件的制造方法，包括：提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成有多个鳍片，在所述鳍片之间形成有隔离结构；实施臭氧清洗处理，以在所述鳍片的未被所述隔离结构遮蔽的表面形成氧化层；实施SiCoNi清洗处理，直至去除所述氧化层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林艺辉，宋伟基，张琴，
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