[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，至少包括如下步骤：

步骤S1，提供一衬底，所述衬底上形成有多个分立的鳍结构；

步骤S2，形成保护层，所述保护层覆盖在所述鳍结构的顶面和侧壁上，并延伸覆盖在相邻所述鳍结构之间的空隙暴露出的所述衬底的表面上；

步骤S3，在所述保护层的表面上形成填充材料层，所述填充材料层至少填满相邻所述鳍结构之间的空隙；

步骤S4，对包含有所述保护层和所述填充材料层的所述衬底进行后续工艺，以形成包含源区、漏区以及金属栅极在内的FinFET器件结构。

2.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在步骤S3中形成的所述填充材料层的顶面高于覆盖在所述鳍结构的顶面上的保护层的顶面；

在所述步骤S3之后所述方法还包括：

对所述填充材料层进行顶面平坦化，直至暴露出所述鳍结构顶面上覆盖的所述保护层的顶面。

3.如权利要求2所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述步骤S3之后所述方法还包括：

回刻蚀所述填充材料层，以暴露出各个所述鳍结构顶面上和部分高度的侧壁上覆盖的所述保护层；

形成虚拟栅极，所述虚拟栅极横跨在多个所述鳍结构上并围绕所述鳍结构的部分区域的侧壁和顶面上；

形成位于各个所述虚拟栅极两侧的鳍结构中的源极和漏极，并去除所述虚拟栅极，以暴露出所述源极和漏极之间用于形成沟道的鳍结构；

在暴露出的所述源极和漏极之间的鳍结构的表面上形成金属栅极。

4.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在形成位于各个所述虚拟栅极两侧的鳍结构中的源极和漏极，并去除所述虚拟栅极，以暴露出所述源极和漏极之间用于形成沟道的鳍结构之后，所述方法还包括：

去除暴露出的所述源极和漏极之间用于形成沟道的鳍结构的顶面和侧壁上的保护层，并使所述鳍结构侧壁上剩余的保护层的顶面至少与剩余在相邻所述鳍结构之间的空隙中的填充材料层的顶面齐平。

5.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在所述回刻蚀所述填充材料层，以暴露出各个所述鳍结构顶面上和部分高度的侧壁上覆盖的所述保护层之后，所述方法还包括：

去除暴露出的各个所述鳍结构顶面上和部分高度的侧壁上覆盖的所述保护层，并使所述鳍结构侧壁上剩余的保护层的顶面至少与剩余在相邻所述鳍结构之间的空隙中的填充材料层的顶面齐平。

6.如权利要求4或5所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，在去除暴露出的所述源极和漏极之间用于形成沟道的鳍结构的顶面和侧壁上的保护层之后，或者，在去除暴露出的各个所述鳍结构顶面上和部分高度的侧壁上覆盖的所述保护层的之后，所述方法还包括：

所述鳍结构侧壁上剩余的保护层的顶面低于剩余在相邻所述鳍结构之间的空隙中的填充材料层的顶面，以由所述剩余的填充材料层、鳍结构以及该鳍结构侧壁上剩余的保护层围成多个第一浅沟槽；

在各所述第一浅沟槽中填充隔离材料层，以使填充后的所述第一浅沟槽的顶面与所述剩余在相邻所述鳍结构之间的空隙中的填充材料层的顶面齐平。

7.如权利要求6所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述填充材料层和所述隔离材料层的材料相同。

8.如权利要求1所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述衬底为硅衬底，所述保护层的材料包括硅化锗。

9.如权利要求3所述的半导体器件的制造方法，其特征在于，所述形成位于各个所述虚拟栅极两侧的鳍结构中的源极和漏极的步骤，包括：

去除位于所述虚拟栅极两侧的部分区域的所述鳍结构中的衬底以及位于该衬底两侧侧壁上的保护层，以在所述虚拟栅极两侧的鳍结构中分别形成第二浅沟槽；

在所述第二浅沟槽中沉积外延材料层，以使所述外延材料层至少填满所述第二浅沟槽，以形成所述源极和所述漏极。