控制鳍式场效应晶体管器件鳍片尺寸的方法技术

本申请公开一种控制鳍式场效应晶体管器件鳍片尺寸的方法。该方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成鳍片Fin；对所述Fin的关键尺寸进行测量；根据所述Fin的关键尺寸与Fin的规格要求的差异，查找预先获得的不同退火工艺对硅的消耗量，确定对所述衬底上的Fin的退火工艺；按照确定的退火工艺对所述衬底上的Fin进行退火。该方法避免了因Fin尺寸不符合规格要求而产生的重复光刻或产品报废问题，能够高效的修正或控制Fin的尺寸，避免了浪费。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体制造工艺
，尤其涉及一种。
技术介绍
鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor, FinFET)是一种新型的多门3D晶体管，和传统的平面型晶体管相比，FinFET器件可以提供更显著的功耗和性能上的优势。由于Fin的宽度很小，14/16nm器件其宽度一般为10nm左右，米用目前的光刻设备进行一次光刻、刻蚀很难进行控制，目前比较通用的形成Fin(鳍片)的工艺为自对准二次图形曝光(self-aligned double-pattering, SADP)工艺。通过SADP工艺形成Fin的步骤一般包括:第一步，对衬底11进行薄膜沉积、光刻、刻蚀形成如图la所示的结构；第二步，沉积侧墙薄膜12形成如图lb所示的结构；第三步，进行侧墙薄膜刻蚀形成如图lc所示的结构；第四步，进行光刻形成如图1d所示的结构；第五步，刻蚀形成如图le所示的Fin 13，之后还会对Fin结构进行Si02介质沉积及部分薄膜去除等操作。在上述过程中，Fin的尺寸由上述光刻(曝光剂量等)及刻蚀(过刻蚀时间等)等工艺步骤来决定，而上述方法在14/16nm及其之下的技术节点，无论是在研发或者生产的阶段，其控制起来相对较难。若光刻、刻蚀等工艺步骤有所浮动，Fin的尺寸则会直接受到影响，若该影响发生在光刻之后，则需要将光刻胶去除重新再曝光，若该影响发生在刻蚀之后，则该产品就需要报废，因此，上述修正或控制Fin尺寸的方法效率太低且可能造成浪费。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种控制FinFET器件Fin尺寸的方法，能够高效的修正或控制Fin的尺寸，避免浪费。技术方案如下:一种控制FinFET器件Fin尺寸的方法，包括:提供衬底；在所述衬底上形成鳍片Fin ；对所述Fin的关键尺寸进行测量；根据所述Fin的关键尺寸与Fin的规格要求的差异，查找预先获得的不同退火工艺对硅的消耗量，确定对所述衬底上的Fin的退火工艺；按照确定的退火工艺对所述衬底上的Fin进行退火。进一步，在所述根据所述Fin的关键尺寸与Fin的规格要求的差异，查找预先获得的不同退火工艺对硅的消耗量，确定对所述Fin的退火工艺之前，包括:获得不同退火工艺对硅的消耗量；所述获得不同退火工艺对硅的消耗量，包括:在实验衬底上形成Fin ；将所述实验衬底上形成的Fin放置在预设温度环境下，通入氢气和氧气，分别进行不同时长的退火，获得预设温度下不同时长的退火对硅的消耗量。进一步，所述预设温度为700摄氏度和750摄氏度。进一步，所述在所述衬底上形成Fin,包括:对所述衬底执行自对准二次图形曝光SADP工艺形成Fin。进一步，所述方法还包括:将所述衬底上的Fin放置在1000摄氏度以上的氮气气氛下进行二次退火。本专利技术实施例至少具有以下有益效果:本专利技术实施例在形成Fin后通过控制退火工艺来调整Fin的关键尺寸，可以在研发或者生产阶段对Fin的关键尺寸达到精确的控制，并且可以实现光刻、刻蚀无法达到的更小的Fin的关键尺寸。该方法避免了因Fin尺寸不符合规格要求而产生的重复光刻或产品报废问题，能够高效的修正或控制Fin的尺寸，避免了浪费。而且，通过该退火过程可以增加薄膜的致密度，降低薄膜的湿法腐蚀速率。如在该退火之前采用SACVD的方法沉积的Si02，在上述退火后其相对湿法腐蚀速率通常大于10，而经过热退火处理后，其相对湿法腐蚀速率通常在小于2的范围内。【附图说明】为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本申请的主旨。图la为SADP工艺中对衬底进行薄膜沉积、光刻、刻蚀后的结构示意图；图lb为SADP工艺中对图la所示的结构进行侧墙薄膜沉积后的结构示意图；图lc为SADP工艺中对图lb所示的结构进行侧墙薄膜刻蚀后的结构示意图；图1d为SADP工艺中对图lc所示的结构进行光刻之后的结构示意图；图le为SADP工艺中对对图1d所示的结构进行刻蚀形成Fin的结构示意图；图2为本专利技术实施例一种控制FinFET器件Fin尺寸的方法流程图；图3为本专利技术实施例中获得不同退火工艺对硅的消耗量的方法流程图；图4为本专利技术实施例中在700摄氏度及750摄氏度下不同退火时长对硅的消耗量关系图。【具体实施方式】为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。其次，本专利技术结合示意图进行详细描述，在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示装置结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。下面结合附图和实施例，对本专利技术的技术方案进行描述。参见图2，为本专利技术实施例一种控制FinFET器件Fin尺寸的方法流程图。该方法可以包括:步骤201，提供衬底。该衬底可以是硅片或其他复合结构的基底，此处不做限定。步骤当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制鳍式场效应晶体管器件鳍片尺寸的方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上形成鳍片Fin；对所述Fin的关键尺寸进行测量；根据所述Fin的关键尺寸与Fin的规格要求的差异，查找预先获得的不同退火工艺对硅的消耗量，确定对所述衬底上的Fin的退火工艺；按照确定的退火工艺对所述衬底上的Fin进行退火。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，熊文娟，张永奎，殷华湘，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11