制作半导体器件的方法和半导体器件技术

技术编号：40186969 阅读：7 留言：0更新日期：2024-01-26 23:50

本申请实施例提供一种制作半导体器件的方法、半导体器件、芯片和电子设备，该方法包括：在衬底上方形成硬掩膜层；在硬掩膜层上方形成牺牲材料层；对该牺牲材料层进行刻蚀，得到第一虚拟鳍片图案；对第一虚拟鳍片图案中的部分侧墙进行刻蚀，得到第二虚拟鳍片图案；根据该第二虚拟鳍片图案，对该硬掩膜层和该衬底进行刻蚀，得到具有第一鳍片图案的半导体器件，该第一鳍片图案包括两个第一鳍片和K个第二鳍片。根据本申请实施例体提供的方法制作的半导体器件可以满足鳍片间的CD需求，并且可以使得半导体器件的刻蚀更加简单。

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【技术实现步骤摘要】

本申请实施例涉及芯片，更具体地，设计制作半导体器件的方法和半导体器件。

技术介绍

1、随着半导体工艺的演进，半导体器件的尺寸越来越小，晶体管的沟道也越来越短。当晶体管沟道缩短到一定程度后，就会容易发生量子隧穿。量子隧穿会导致在没有加电压的情况下，电子在源漏之间自由串行，从而使晶体管失去开关作用。

2、为了突破工艺限制，业界提出了鳍式场效应晶体管(fin filed-effecttransistor，finfet)。在传统晶体管结构中，控制电流通过的闸门，只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开，属于平面的架构。在finfet的架构中，闸门成类似鱼鳍的架构，可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage)，也可以大幅缩短晶体管的栅长。

3、目前的制造finfet的方法是先刻蚀(etching，et)衬底和硬掩膜层，得到多个鳍片，然后再对该多个鳍片进行刻蚀，以刻蚀掉多于的鳍片以及在部分鳍片中刻蚀出用于放置栅极的凹进。但是受到工艺的限制，这种制造方法刻蚀出的用于放置栅极的凹进的深宽比较大。同时，用于刻蚀的黄光的关键尺寸(critical dimension，cd)不能满足鳍片间的cd需求。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种制作半导体器件的方法、半导体器件、芯片和电子设备，可以满足鳍片间的关键尺寸需求。

2、第一方面，本申请实施例提供一种制作半导体器件的方法，包括：在衬底上方形成硬掩膜层；在硬掩膜层上方形成

3、本申请实施例所提供的制作半导体器件的方法中，侧墙刻蚀制程只刻蚀需要刻蚀的侧墙，而不会对硬掩膜层和衬底刻蚀。根据本申请实施例体用的方法制作的半导体器件可以满足鳍片间的cd需求。此外，根据本申请实施例所提供的方法，第二鳍片的凹进的深宽比可以小于18，甚至可以达到小于13。这样可以使得半导体器件的刻蚀更加简单。

4、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，在该根据该第二虚拟鳍片图案，对该硬掩膜层和该衬底进行刻蚀之前，该方法还包括：在该k个第二侧墙、该两个第一侧墙和该硬掩膜层上方形成介电层。

5、在鳍片刻蚀制程之前增加介电层可以实现更好地精度。刻蚀过程主要是纵向刻蚀，所以增加一层介电层可以缩小鳍片y方向的距离。

6、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该对该n个第一侧墙中的m个第一侧墙进行刻蚀，得到第二虚拟鳍片图案，包括：对该m个第一侧墙中的第一组侧墙进行刻蚀，得到第三虚拟鳍片图案，该第三虚拟鳍片图案包括该两个第一侧墙、第二组侧墙和第三组侧墙，其中，该第一组侧墙、该第二组侧墙和该第三组侧墙中的每组侧墙包括至少一个第一侧墙，该第一组侧墙、该第二组侧墙和该第三组侧墙包括的第一侧墙总数为m；对该第二组侧墙和该第三组侧墙进行刻蚀，得到该第二虚拟鳍片图案，其中，该第二组侧墙和该第三组侧墙位于该两个第一侧墙之间，该第一组侧墙位于该第二组侧墙和该第三组侧墙之间，该第二组侧墙和该第三组侧墙包括的第一侧墙总数为k。

7、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该对该n个第一侧墙中的m个第一侧墙进行刻蚀，得到第二虚拟鳍片图案，包括：使用多层光阻工艺，对该m个第一侧墙进行刻蚀，得到该第二虚拟鳍片图案。

8、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该根据该第二虚拟鳍片图案，对该硬掩膜层和该衬底进行刻蚀，得到具有第一鳍片图案的半导体器件，包括：使用多层光阻工艺，对该硬掩膜和该衬底进行刻蚀，得到该具有该第一鳍片图案的半导体器件。

9、多层光阻技术可以实现更高的精度，从而可以更加精确地控制鳍片之间的cd。

10、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该半导体器件还包括至少两个凸出部，该至少两个凸出部中每个凸出部对应于至少两个第二侧墙。

11、结合第一方面，在第一方面的一种可能的实现方式中，该凸出部呈凹字形。

12、第二方面，本申请实施例提供一种半导体器件，该半导体器件是根据第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式制作得到的。

13、第三方面，本申请所述提供一种芯片，该芯片包括至少一个如第二方面所述的半导体器件。

14、第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，该电子设备包括第三方面所述的芯片。

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【技术保护点】

1.一种制作半导体器件的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述根据所述第二虚拟鳍片图案，对所述硬掩膜层和所述衬底进行刻蚀之前，所述方法还包括：

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述对所述N个第一侧墙中的M个第一侧墙进行刻蚀，得到第二虚拟鳍片图案，包括：

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述对所述N个第一侧墙中的M个第一侧墙进行刻蚀，得到第二虚拟鳍片图案，包括：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二虚拟鳍片图案，对所述硬掩膜层和所述衬底进行刻蚀，得到具有第一鳍片图案的半导体器件，包括：

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述半导体器件还包括至少两个凸出部，所述至少两个凸出部中每个凸出部对应于至少两个第二侧墙。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，凸出部呈凹字形。

8.一种半导体器件，其特征在于，所述半导体器件是根据权利要求1至7中任一项所述的方法制作得到的。