[发明专利]鳍式晶体管的制造方法

说明书

本发明公开了一种鳍式晶体管的制造方法，包括步骤：步骤一、进行半导体衬底的刻蚀形成多个鳍体和位于鳍体之间的浅沟槽；步骤二、采用FCVD工艺形成隔离氧化层将浅沟槽完全填充并延伸到浅沟槽外的鳍体上；步骤三、进行第一次平坦化工艺使隔离氧化层的顶部表面和鳍体的顶部表面相平；步骤四、进行第二次刻蚀工艺将隔离氧化层的顶部表面回刻到低于鳍体的顶部表面；在步骤二完成后以及步骤四进行前，在步骤三进行前、进行过程中或完成后包括对隔离氧化层进行强化处理的步骤。本发明能使鳍体之间的隔离氧化层的顶部表面的碗状凹陷减少或消除，减少后续工艺难度和减少器件损失。

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路制造方法，特别是涉及一种鳍式晶体管(FinFETtransistor)的制造方法。

背景技术

如图1A至图1C所示，是现有鳍式晶体管的制造方法各步骤中的器件结构示意图；现有鳍式晶体管的制造方法包括如下步骤：

步骤一、如图1A所示，提供半导体衬底，对所述半导体衬底进行刻蚀形成多个鳍体(Fin)101和位于所述鳍体101之间的浅沟槽，所述鳍体101的形成区域通过光刻定义，所述鳍体101由刻蚀后的所述半导体衬底组成。

所述半导体衬底包括硅衬底或SOI衬底，后续的隔离氧化层102为氧化硅层。

步骤二、如图1A所示，采用流体化学气相沉积(FCVD)工艺形成隔离氧化层102，所述隔离氧化层102将所述浅沟槽完全填充并延伸到所述浅沟槽外的所述鳍体101上。

步骤三、如图1B所示，进行第一次平坦化工艺使所述隔离氧化层102的顶部表面和所述鳍体101的顶部表面相平。

通常，所述第一次平坦化工艺采用化学机械研磨工艺。

步骤四、如图1C所示，进行第二次刻蚀工艺将所述浅沟槽外的所述隔离氧化层102都去除以及将所述浅沟槽区域的所述隔离氧化层102的顶部表面回刻到低于所述鳍体101的顶部表面，从而使所述鳍体101露出。

所述第二次刻蚀工艺采用干法刻蚀工艺或湿法刻蚀工艺。所述第二次刻蚀工艺主要用于在所述鳍体101两侧形成凹陷，从而使所述鳍体101的顶部露出，故通常称为鳍体凹槽(Fin recess)刻蚀。

现有方法中，步骤二中采用FCVD形成的所述隔离氧化层的质地较软，在步骤三的化学机械研磨工艺后过度研磨会形成有如碗状凹陷，如图1B所示可知，在步骤三完成之后会形成标记103所示的中间低两侧高的碗状凹陷；后续步骤四的刻蚀工艺会使中间低两侧高的碗状凹陷结构更为明显，也即会使碗状凹陷会进一步放大，如标记103a所示，还可以参考图2的照片所示结构，这会导致均匀度不佳并会造成后制程工艺上的困难与器件的损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种鳍式晶体管的制造方法，能使鳍体之间的隔离氧化层的顶部表面的碗状凹陷减少或消除，减少后续工艺难度和减少器件损失。

为解决上述技术问题，本发明提供的鳍式晶体管的制造方法包括如下步骤：

步骤一、提供半导体衬底，对所述半导体衬底进行刻蚀形成多个鳍体和位于所述鳍体之间的浅沟槽，所述鳍体的形成区域通过光刻定义，所述鳍体由刻蚀后的所述半导体衬底组成。

步骤二、采用FCVD工艺形成隔离氧化层，所述隔离氧化层将所述浅沟槽完全填充并延伸到所述浅沟槽外的所述鳍体上。

步骤三、进行第一次平坦化工艺使所述隔离氧化层的顶部表面和所述鳍体的顶部表面相平。

步骤四、进行第二次刻蚀工艺将所述浅沟槽外的所述隔离氧化层都去除以及将所述浅沟槽区域的所述隔离氧化层的顶部表面回刻到低于所述鳍体的顶部表面，从而使所述鳍体露出。