半導(dǎo)體器件及其形成方法
【專利摘要】一種半導(dǎo)體器件及其形成方法，其中半導(dǎo)體器件的形成方法，包括：提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部、第二鰭部，所述第一鰭部的上表面高于所述第二鰭部的上表面；形成橫跨所述第一鰭部的第一柵介質(zhì)層和位于第一柵介質(zhì)層上的第一柵極、橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極；形成層間介質(zhì)層，覆蓋所述襯底、第一柵極、第二柵極；去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層。采用本發(fā)明方案，在一片晶圓上同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管是半導(dǎo)體技術(shù)上的一大突破，具有很顯著的進(jìn)步。
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其形成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及半導(dǎo)體器件及其形成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體【技術(shù)領(lǐng)域】，隨著大規(guī)模集成電路向超大規(guī)模集成電路邁進(jìn)，集成電路的集成度原來越高。但是，由集成電路集成度升高所引發(fā)的晶體管的短溝道效應(yīng)造成集成電路的靜態(tài)功耗也越來越高。其中，靜態(tài)功耗是指電路穩(wěn)定時(shí)的功耗，包括工作穩(wěn)定下的功耗和待機(jī)狀態(tài)下的功耗。具體地，對(duì)一個(gè)可以正常工作的晶體管，閾值電壓是固定的。晶體管穩(wěn)定工作時(shí)，源/漏間的電流為Im;柵電壓無法達(dá)到閾值電壓時(shí)，源/漏間電流為Itjff，晶體管為待機(jī)狀態(tài)。我們希望通過降低晶體管在待機(jī)狀態(tài)下的能耗，來降低晶體管的靜態(tài)功耗。為應(yīng)對(duì)該靜態(tài)功耗問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，人們提出晶體管閾值電壓調(diào)制技術(shù)。其中，雙柵極鰭式場效應(yīng)晶體管(DG-FinFET，Double Gate-FinFET)技術(shù)是被普遍認(rèn)可的閾值電壓調(diào)制技術(shù)。
[0003]雙柵極鰭式場效應(yīng)晶體管也稱為四終端鰭式場效應(yīng)晶體管(4T_FinFET，F(xiàn)our-Terminal-FinFET)，參照圖1，圖1為四終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括四終端:源端12’、漏端13’、位于鰭部兩側(cè)的第一柵極14和第二柵極15。第一柵極14和第二柵極15分別被定義為驅(qū)動(dòng)?xùn)?drive gate)和控制柵(controlgate)，兩者分別由獨(dú)立的電壓控制。其中，驅(qū)動(dòng)?xùn)趴梢杂糜谄骷拈_啟、關(guān)閉，而控制柵可以用于調(diào)節(jié)晶體管的閾值電壓(Vt)。具體地，若要開啟晶體管，通過控制柵調(diào)節(jié)閾值電壓減小，則驅(qū)動(dòng)?xùn)诺碾妷哼_(dá)到閾值電壓，晶體管開啟；若要使晶體管為待機(jī)狀態(tài)，則通過控制柵調(diào)節(jié)閾值電壓增大，驅(qū)動(dòng)?xùn)诺碾妷簾o法達(dá)到閾值電壓，晶體管轉(zhuǎn)為待機(jī)狀態(tài)。在待機(jī)狀態(tài)下，閾值電壓增大，1ff減小，則待機(jī)狀態(tài)下的能耗減小。因此，在待機(jī)狀態(tài)下，可以通過調(diào)節(jié)控制柵使閾值電壓較大，來減小晶體管的靜態(tài)功耗。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中，參照圖2，圖2為傳統(tǒng)的三終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括三終端:源端12、漏端13和柵極11，柵極11橫跨鰭部(圖中未作標(biāo)號(hào))，因此也稱作三終端場效應(yīng)晶體管。圖1所示的四終端鰭式場效應(yīng)晶體管可以通過對(duì)三終端鰭式場效應(yīng)晶體管的鰭部上柵極凸起部分進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光得到。但是，在現(xiàn)有技術(shù)中，在一片晶圓上同時(shí)得到三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管的技術(shù)，還很難實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)中，在一片晶圓上同時(shí)得到三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管的技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提高一種新的半導(dǎo)體器件的形成方法，包括:
[0007]提供半導(dǎo)體襯底；
[0008]在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部、第二鰭部，所述第一鰭部的上表面高于所述第二鰭部的上表面；[0009]形成橫跨所述第一鰭部的第一柵介質(zhì)層和位于第一柵介質(zhì)層上的第一柵極、橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極；
[0010]形成層間介質(zhì)層，覆蓋所述襯底、第一柵極、第二柵極；
[0011]去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層。
[0012]可選的，所述半導(dǎo)體襯底為絕緣體上硅襯底，包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于所述絕緣層上的頂部硅層；
[0013]所述形成第一鰭部和第二鰭部的方法，包括:
[0014]根據(jù)待形成的第一鰭部、第二鰭部的位置，將所述頂部硅層分成第一頂部硅層和第二頂部硅層，第一頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第二鰭部；
[0015]去除部分高度的第二頂部硅層；
[0016]圖形化所述第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層，形成第一鰭部和第
二鰭部。
[0017]可選的，還包括:在第一鰭部上形成第一掩模層；
[0018]形成第一鰭部上的第一掩模層的方法，包括:
[0019]在去除部分高度的第二頂部硅層之前，在所述第一頂部硅層上形成掩膜層；
[0020]以所述掩模層為掩模，刻蝕去除部分高度的第二頂部硅層；
[0021]圖形化所述第一頂部硅層時(shí)，還圖形化所述掩模層，形成了位于第一鰭部上的第
一掩膜層O
[0022]可選的，所述第一掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0023]可選的，還包括:在第一鰭部上形成第一掩模層，在第二鰭部上形成第二掩模層；
[0024]形成所述第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部上的第二掩模層的方法，包括:
[0025]在去除部分高度的第二頂部硅層后，在第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層上沉積掩模層，位于第一頂部硅層上掩膜層部分為第一掩膜層部分，位于去除了部分高度的第二頂部硅層上的掩膜層為第二掩膜層部分；
[0026]圖形化所述第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層時(shí)，也圖形化所述第一掩膜層部分、第二掩膜層部分，形成位于第一鰭部上的第一掩膜層、位于第二鰭部上的第二掩膜層。
[0027]可選的，所述圖形化第一掩模層部分、第二掩模層部分、第一頂部硅層、去除了部分高度的第二頂部硅層的方法，包括:
[0028]在所述第二掩模層部分上形成第三掩模層，所述第三掩模層的上表面與第一掩模層部分的上表面持平；
[0029]在第一掩模層部分和第三掩模層上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置；
[0030]以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分、第二掩模層部分、第一頂部硅層、去除了部分高度的第二頂部硅層和第三掩模層，剩余第三掩模層為圖形化的第三掩模層；
[0031]去除所述圖形化的光刻膠層；[0032]去除所述圖形化的第三掩模層。
[0033]可選的，去除部分高度的第二頂部硅層的方法，包括:在所述頂部硅層上形成圖形化的掩模層，暴露所述第二頂部硅層的位置；
[0034]以所述圖形化的掩模層為掩模，刻蝕部分高度的第二頂部硅層；
[0035]去除圖形化的掩模層。
[0036]可選的，所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
[0037]可選的，去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層的方法，包括:化學(xué)機(jī)械拋光或回刻工藝。
[0038]本發(fā)明還提供一種新的半導(dǎo)體器件，包括:
[0039]位于半導(dǎo)體襯底上的第一鰭部和第二鰭部，所述第一鰭部的上表面高于第二鰭部的上表面；
[0040]位于所述第一鰭部兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層、第一柵極，及橫跨所述第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極；
[0041]位于半導(dǎo)體襯底上的層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層的上表面與第一鰭部上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
[0042]可選的，還包括:位于第一鰭部上的第一掩模層，當(dāng)?shù)谝祸挷可暇哂械谝谎谀訒r(shí)，第一柵介質(zhì)層也覆蓋第一掩模層的兩相對(duì)側(cè)面，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
[0043]可選的，所述第一掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0044]可選的，還包括:位于第一鰭部上的第一掩模層、位于第二鰭部上的第二掩模層，其中，第一掩模層的厚度等于第二掩模層的厚度，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
[0045]可選的，所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
[0046]本發(fā)明還提供另一種半導(dǎo)體器件的形成方法，包括:
[0047]提供半導(dǎo)體襯底；
[0048]在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部和位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部，其中，第一鰭部上表面與第二鰭部上表面持平；
[0049]在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極和第一柵介質(zhì)層、第二柵極和第二柵介質(zhì)層，所述第一柵極和第一柵介質(zhì)層橫跨所述第一鰭部、第一掩膜層，所述第二柵極和第二柵介質(zhì)層橫跨所述第二鰭部；
[0050]形成層間介質(zhì)層，覆蓋所述襯底、第一柵極、第二柵極；
[0051]去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層。
[0052]可選的，所述半導(dǎo)體襯底為絕緣體上硅襯底，包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于所述絕緣層上的頂部硅層；
[0053]在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部和位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部的方法包括:
[0054]根據(jù)待形成的第一鰭部、第二鰭部的位置，將所述頂部硅層分成第一頂部硅層和第二頂部硅層，第一頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第二鰭部；
[0055]在所述第一頂部硅層上形成第一掩膜層部分；
[0056]圖形化所述第一掩膜層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層，形成第一鰭部、第二鰭部、位于第一鰭部上的第一掩膜層。
[0057]可選的，在第二鰭部上形成有第二掩模層，第一掩模層的厚度大于第二掩模層的厚度；
[0058]形成位于第二鰭部上的第二掩模層的方法，包括:
[0059]在所述第一頂部硅層上形成第一掩膜層部分時(shí)，所述第一掩膜層部分也形成在第二頂部硅層上；
[0060]去除第二頂部硅層上部分厚度的第一掩膜層部分，第二頂部硅層上剩余的第一掩膜層部分為第二掩膜層部分；
[0061]圖形化所述第一掩膜層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層時(shí)，也圖形化所述第二掩膜層部分，形成位于第二鰭部上的第二掩膜層。
[0062]可選的，所述圖形化第一掩膜層部分、第二掩模層部分、第一頂部硅層、第二頂部娃層的方法，包括:
[0063]在所述第二掩模層部分上形成第三掩模層，第三掩模層的上表面與第一掩模層部分的上表面持平；
[0064]在第一掩模層部分和第三掩模層上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置；
[0065]以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分、第三掩模層、第二掩模層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層，剩余第三掩模層為圖形化的第三掩模層；
[0066]去除圖形化的光刻膠層；
[0067]去除所述圖形化的第三掩模層。
[0068]可選的，所述第一掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0069]可選的，去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層的方法，包括:化學(xué)氣相拋光或回刻工藝。
[0070]本發(fā)明還提供另一種半導(dǎo)體器件，包括:
[0071]位于半導(dǎo)體襯底上的第一鰭部、位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部，其中，第一鰭部上表面與第二鰭部上表面持平；
[0072]位于所述第一鰭部和第一掩模層兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層、位于第一柵介質(zhì)層上的第一柵極，及橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極；
[0073]位于半導(dǎo)體襯底上的層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
[0074]可選的，還包括:在第二鰭部上形成有第二掩模層，第一掩模層的厚度大于第二掩模層厚度，第二柵介質(zhì)層和第二柵極也橫跨所述第二掩膜層。
[0075]可選的，所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0076]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0077]本發(fā)明在半導(dǎo)體襯底上形成鰭部的過程中，定義形成第一鰭部和第二鰭部，并提供了兩種技術(shù)方案。在第一技術(shù)方案中，若形成第一鰭部上表面高于第二鰭部上表面，形成橫跨第一鰭部的第一柵介質(zhì)層和第一柵極，橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和第二柵極；之后，形成層間介質(zhì)層，覆蓋第一柵極和第二柵極；接著，去除第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層，形成第一鰭部兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層和柵極，剩余的層間介質(zhì)層與第一鰭部上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。采用第一技術(shù)方案，在一片晶圓上同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管是半導(dǎo)體技術(shù)上的一大突破，具有很顯著的進(jìn)步。而且本發(fā)明的技術(shù)方案步驟簡單，在形成鰭部的過程中，提前定義并形成第一鰭部上表面高于第二鰭部上表面，以確保后續(xù)去除高出第一鰭部的第一柵介質(zhì)層部分、高出第一鰭部的第一柵極部分，形成四終端鰭式場效應(yīng)晶體管時(shí)，第二柵極不會(huì)被去除，保持為三終端鰭式場效應(yīng)晶體管，節(jié)省了工序，提高了效率。本發(fā)明技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的光刻、刻蝕工藝，技術(shù)工藝簡單，易操作且易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0078]在第二技術(shù)方案中，若第一鰭部上表面與第二鰭部上表面持平，則在第一鰭部上形成第一掩模層，確保了第一掩模層上表面高于第二鰭部上表面。其他步驟參照第一種技術(shù)方案。最后，去除高出第一掩模層的層間介質(zhì)層、高出第一掩模層的第一柵介質(zhì)層、高出第一掩模層的第一柵極、高出第二鰭部的層間介質(zhì)層，形成第一鰭部和第一掩模層兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層和第一柵極，剩余的層間介質(zhì)層的上表面恰好與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。采用第二種技術(shù)方案，在形成鰭部的過程中，提前定義并形成第一鰭部的厚度等于第二鰭部的厚度且在第一鰭部上形成第一掩模層，以確保后續(xù)去除高出第一掩模層的第一柵介質(zhì)層部分、高出第一掩模層的第一柵極部分，形成四終端鰭式場效應(yīng)晶體管時(shí)，第二柵極不會(huì)被去除，保持為三終端鰭式場效應(yīng)晶體管，節(jié)省了工序，提高了效率。本發(fā)明技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的光刻、刻蝕工藝，技術(shù)工藝簡單，易操作且易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0079]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的四終端鰭式場效應(yīng)晶體管的立體示意圖；
[0080]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的三終端鰭式場效應(yīng)晶體管的立體示意圖；
[0081]圖3是本發(fā)明第一技術(shù)方案的半導(dǎo)體器件形成方法的流程示意圖；
[0082]圖4?圖19是本發(fā)明第一技術(shù)方案的半導(dǎo)體器件形成方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0083]圖20是本發(fā)明第二技術(shù)方案的半導(dǎo)體器件形成方法的流程示意圖；
[0084]圖21?圖31是本發(fā)明第二技術(shù)方案的半導(dǎo)體器件形成方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0085]下面結(jié)合附圖，通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的可實(shí)施方式的一部分，而不是其全部。根據(jù)這些實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下可獲得的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0086]在半導(dǎo)體襯底上形成半導(dǎo)體器件，即同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管、四終端鰭式場效應(yīng)晶體管的方法，本發(fā)明提供兩種技術(shù)方案。
[0087]第一技術(shù)方案
[0088]在第一技術(shù)方案中，本發(fā)明提供了四個(gè)實(shí)施例。
[0089]第一實(shí)施例
[0090]參照圖4，并結(jié)合參照圖3，執(zhí)行步驟S31，提供半導(dǎo)體襯底300。后續(xù)工藝為在半導(dǎo)體襯底上同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管。
[0091]在具體實(shí)施例中，初始提供的半導(dǎo)體襯底選擇絕緣體上硅(S0I)，包括:底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于絕緣層上的頂部硅層303。參照圖4，其中，頂部硅層303用于形成晶體管的鰭部。所述絕緣層起到半導(dǎo)體器件之間的絕緣作用。
[0092]參照圖7，并結(jié)合參照圖3，執(zhí)行步驟S32，在半導(dǎo)體襯底300上形成第一鰭部301、第二鰭部302，第一鰭部301的上表面高于第二鰭部302的上表面，即第一鰭部301上表面至半導(dǎo)體襯底300上表面的距離Ii1，大于第二鰭部302上表面至半導(dǎo)體襯底300表面的距離h2。其中，第一鰭部301上表面至第二鰭部302上表面的距離要滿足一定的值，確保后續(xù)去除第一鰭部301上的第一柵介質(zhì)層、第一柵極時(shí)，不會(huì)去除第二柵極。
[0093]在具體工藝中，第一鰭部301上表面距第二鰭部302上表面的高度，大于等于后續(xù)形成的第二柵極的厚度與第二柵介質(zhì)層的厚度之和，主要基于以下考慮:如果第一鰭部301上表面至第二鰭部302上表面的距離，小于后續(xù)形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，在后續(xù)去除第一鰭部301上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部301上的第一柵極、第一鰭部301上的層間介質(zhì)層時(shí)，部分或全部第二柵極可能同時(shí)被去除，甚至第二柵介質(zhì)層部分也可能被去除。通常，出現(xiàn)這種情形，會(huì)影響半導(dǎo)體器件的性能，因此不允許出現(xiàn)類似情形。但是，在具體實(shí)施例中，如果出現(xiàn)類似情形，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件的性能造成嚴(yán)重影響，并處于可接受范圍內(nèi)，也是可以接受的。若第一鰭部301上表面至第二鰭部302上表面的距離，大于后續(xù)形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，在去除第一鰭部301上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部301上的第一柵極、第一鰭部301上的層間介質(zhì)層時(shí)，第二柵極上的層間介質(zhì)層不會(huì)全部被去除，第二柵極上還會(huì)剩余部分層間介質(zhì)層，第二柵極可以完整保留；若第一鰭部301上表面距第二鰭部302上表面的高度，恰好等于后續(xù)形成的第二柵極的厚度與第二柵介質(zhì)層的厚度之和，則第二柵極上的層間介質(zhì)層完全去除且不會(huì)去除第二柵極。因此，第一鰭部301上表面距第二鰭部302上表面的高度，最好大于等于后續(xù)形成的第二柵極的厚度與第二柵介質(zhì)層的厚度之和。
[0094]在具體實(shí)施例中，在半導(dǎo)體襯底300上形成第一鰭部301、第二鰭部302的方法，包括:
[0095]參照圖4和圖5, (I)將頂部娃層303分為兩部分,包括第一頂部娃層304和第二頂部硅層305，第一頂部硅層304對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層305對(duì)應(yīng)形成第二鰭部。
(2)參照圖5和圖6，去除部分高度的第二頂部硅層305，剩余部分第二頂部硅層305’。去除部分高度的第二頂部硅層305的方法，包括:在第一頂部硅層304上形成圖形化的光刻膠層，定義第二頂部硅層305的位置；以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕去除部分高度的第二頂部硅層；去除圖形化的光刻膠層。第二頂部硅層305被去除部分的高度，定義了待形成的第一鰭部301與第二鰭部302的高度差。(3)參照圖6和圖7，圖形化第一頂部硅層304和剩余的部分第二頂部硅層305’，形成第一鰭部301和第二鰭部302。所述圖形化第一頂部硅層304和剩余的部分第二頂部硅層305’的方法為:在第一頂部硅層304和部分第二頂部硅層305’上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部301和第二鰭部302的位置；以所述圖形化的光刻膠層為掩模層，刻蝕第一頂部硅層304和部分第二頂部硅層305’，形成第一鰭部301、第二鰭部302 ;之后，去除圖形化的光刻膠層。
[0096]參照圖8，并結(jié)合參照圖3，執(zhí)行步驟S33，形成橫跨第一鰭部301的第一柵介質(zhì)層306和位于第一柵介質(zhì)層306上的第一柵極307、橫跨第二鰭部302的第二柵介質(zhì)層308和位于第二柵介質(zhì)層308上的第二柵極309。其中，第一柵介質(zhì)層306下的第一鰭部部分，為第一溝道區(qū)；第二柵介質(zhì)層308下的第二鰭部部分，為第二溝道區(qū)。
[0097]在具體實(shí)施例中，形成第一柵介質(zhì)層和第一柵極、第二柵介質(zhì)層和第二柵極的方法，包括:在半導(dǎo)體襯底上形成介質(zhì)層、柵極層；圖形化所述介質(zhì)層、柵極層，形成橫跨第一鰭部和第二鰭部的柵介質(zhì)層、柵極，并將橫跨第一鰭部的柵介質(zhì)層、柵極稱為第一柵介質(zhì)層、第一柵極，橫跨第二鰭部的柵介質(zhì)層、柵極稱為第二柵介質(zhì)層、第二柵極。在圖8中，第一柵極與第二柵極是連接在一起的。在具體實(shí)施例中，第一柵極與第二柵極是否連接，根據(jù)需要選擇:如果待形成的半導(dǎo)體器件需要兩個(gè)晶體管的協(xié)同工作，可以保持連接；如果兩個(gè)晶體管獨(dú)立工作，則在形成第一柵極和第二柵極后，將第一柵極與第二柵極之間的連接斷開。
[0098]參照圖9，并結(jié)合參照圖3，執(zhí)行步驟S34，形成層間介質(zhì)層310，覆蓋所述襯底300、第一柵極307和第二柵極309。在本實(shí)施例中，可選擇化學(xué)氣相沉積法，具體工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此不再贅述。
[0099]參照圖10，并結(jié)合參照圖3，執(zhí)行步驟S35，去除第一鰭部301上的層間介質(zhì)層310部分、第一鰭部301上的第一柵介質(zhì)層306部分、第一鰭部301上的第一柵極307部分、第二柵極309上的層間介質(zhì)層310部分。也就是說，高出第一鰭部301上表面的第一柵介質(zhì)層部分、第二柵介質(zhì)層部分、層間介質(zhì)層部分均被去除。經(jīng)去除后，剩余第一鰭部301兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層部分、第一柵極部分，層間介質(zhì)層310的表面與第一鰭部301上表面、第二鰭部302上的第二柵極309部分的上表面持平。在具體實(shí)施例中，可以使用化學(xué)機(jī)械拋光(CVD)工藝或回刻工藝。
[0100]在執(zhí)行步驟S32過程中，定義并形成第一鰭部301和第二鰭部302，并確保第一鰭部301上表面到第二鰭部302上表面的距離，大于等于待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和。在本實(shí)施例中，第一鰭部301上表面到第二鰭部302上表面的距離，等于待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，這樣，在執(zhí)行本步驟S35中，在去除第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層和第一柵極時(shí)，不會(huì)去除第二柵極。
[0101]這樣，在一片晶圓上同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管，是半導(dǎo)體技術(shù)上的一大突破，具有很顯著的進(jìn)步。而且本發(fā)明的技術(shù)方案步驟簡單，在形成鰭部的過程中，提前定義并形成第一鰭部和第二鰭部的高度差，以確保后續(xù)去除第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層和第一柵極時(shí)，第二鰭部上的第二柵極不會(huì)被去除。這節(jié)省了工序，提高了效率。另外，本發(fā)明技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的光刻、刻蝕工藝，技術(shù)工藝簡單，易操作且易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。[0102]第二實(shí)施例
[0103]在第二實(shí)施例中，圖3所示的步驟S31與第一實(shí)施例相同，可以參照第一實(shí)施例的相關(guān)論述。
[0104]在本實(shí)施例中，在執(zhí)行步驟S32時(shí)，參照圖11?圖13，在半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部301和第二鰭部302，第一鰭部301上表面高于第二鰭部302上表面，還包括在第一鰭部301上形成第一掩模層311。其中，第一掩模層311上表面至第二鰭部302上表面的距離，大于等于待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和。結(jié)合第一實(shí)施例中形成第一鰭部301和第二鰭部302的方法，本實(shí)施例形成第一鰭部301上的第一掩模層311的方法，包括:(1)參照圖5和圖11，在去除部分高度的第二頂部硅層305之前，在第一頂部硅層304上形成掩模層312。形成第一頂部娃層304上的掩模層312的方法為:沉積掩模材料，覆蓋第一頂部硅層304和第二頂部硅層305 ;圖形化所述掩模材料，剩余第一頂部硅層304上的掩模層312。(2)參照圖12，以掩模層312為掩模，刻蝕去除部分高度的第二頂部硅層305，剩余部分第二頂部硅層313。(3)參照圖12和圖13，在圖形化第一頂部硅層304、剩余部分第二頂部硅層313，形成第一鰭部301和第二鰭部302時(shí)，還圖形化掩模層312，形成位于第一鰭部301上的第一掩模層311。
[0105]在本實(shí)施例中，第一掩模層311的材料可以選擇氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0106]在本實(shí)施例中，參照圖14,執(zhí)行圖3所不的步驟S33時(shí),第一柵介質(zhì)層306和第一柵極307橫跨第一鰭部301時(shí)，還橫跨第一掩模層311，第二柵介質(zhì)層308和第二柵極309橫跨第二鰭部302。形成第一柵介質(zhì)層306、第一柵極307、第二柵介質(zhì)層308、第二柵極309的方法，可參考第一實(shí)施例的相關(guān)論述。
[0107]在本實(shí)施例，執(zhí)行圖3所示的步驟S34，與第一實(shí)施例的步驟S34相同，可作相應(yīng)參考。
[0108]在本實(shí)施例中，參照圖15，執(zhí)行圖3所示的步驟S35，去除第一鰭部301上的層間介質(zhì)層310部分、第一鰭部301上的第一柵介質(zhì)層306部分、第一鰭部301上的第一柵極307部分、第二柵極309上的層間介質(zhì)層310部分，為去除高出第一掩模層311上表面的層間介質(zhì)層310部分、第一柵介質(zhì)層306部分和第一柵極307部分。由于事先定義第一掩模層311上表面至第二鰭部302上表面的距離，等于第二柵介質(zhì)層308的厚度與第二柵極309的厚度之和，則執(zhí)行本步驟時(shí)不會(huì)去除第二柵極309。
[0109]第三實(shí)施例
[0110]在第三實(shí)施例中，圖3所示的步驟S31與第一實(shí)施例相同，可以參照第一實(shí)施例的相關(guān)論述。
[0111]在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖3所示的步驟S32時(shí)，參照圖16?圖17，在半導(dǎo)體襯底300上形成第一鰭部301和第二鰭部302時(shí)，還包括:在第一鰭部301上形成第一掩模層311，在第二鰭部302上形成第二掩模層322。結(jié)合第一實(shí)施例的形成第一鰭部301和第二鰭部302的方法，形成第一鰭部301上的第一掩模層311、第二鰭部302上的第二掩模層322的方法，包括:(I)參照圖6和圖16，在去除部分高度的第二頂部硅層后，在第一頂部硅層304和去除了部分高度的第二頂部硅層305’上沉積掩模層，其中，第一頂部硅層304上的掩模層部分為第一掩模層部分315,位于去除了部分高度的第二頂部娃層305’上的掩模層為第二掩模層部分325。(2)參照圖16和圖17，在圖形化第一頂部硅層304和去除了部分高度的第二頂部硅層305’時(shí)，也圖形化第一頂部硅層304上的第一掩模層部分315、去除了部分高度的第二頂部硅層305’上的第二掩模層部分325，形成第一鰭部301上的第一掩模層311、位于第二鰭部302上的第二掩模層322。
[0112]在本實(shí)施例中，所述圖形化第一掩模層部分315、第二掩模層部分325、第一頂部硅層304和去除了剩余高度的第二頂部硅層305’的方法，包括:在第二掩模層部分325上形成第三掩模層(未不出),第三掩模層的上表面與第一掩模層部分315的上表面持平；在第一掩模層部分315和第二掩模層部分325上形成圖形化的光刻膠層,定義待形成的第一鰭部301和第二鰭部302的位置；以圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分315、第二掩模層部分325、第一頂部硅層304和去除了部分高度的第二頂部硅層305’和第三掩模層，剩余第三掩模層為圖形化的第三掩模層(未示出)；去除圖形化的光刻膠層；去除所述圖形化的第三掩模層。在第二掩模層325上形成第三掩模層的目的是，在形成圖形化的光刻膠層過程中，達(dá)到對(duì)光刻膠的均勻曝光，并在顯影過程中的顯影液均勻顯影，使得形成的圖形化的光刻膠層厚度一致且密度分布均勻，以達(dá)到更好地刻蝕效果。
[0113]在本實(shí)施例中，第一掩模層311的厚度與第二掩模層322的厚度相同，但并不限于此。在具體生產(chǎn)中，調(diào)整去除第二頂部硅層305的高度，并配合第一掩模層311的厚度、第二掩模層322的厚度，只要第一掩模層311上表面至第二掩模層上表面的距離，大于等于待形成的第二介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，就是可行的，就在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0114]在本實(shí)施例中，參照圖18，執(zhí)行圖3的步驟S33，形成第一柵介質(zhì)層306和第一柵極307橫跨第一鰭部301，還橫跨第一掩模層311 ;形成第二柵介質(zhì)層308和第二柵極309橫跨第二鰭部302，還橫跨第二掩模層322。形成第一柵介質(zhì)層306、第一柵極307、第二柵介質(zhì)層308、第二柵極309的方法，可參考第一實(shí)施例的相關(guān)論述。
[0115]在本實(shí)施例，執(zhí)行圖3所示的步驟S34，與第一實(shí)施例的步驟S34相同，可作相應(yīng)參考。
[0116]在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖3所示的步驟S35，與第二實(shí)施例的步驟S35相同，可作相應(yīng)參考。參照圖19，由于事先定義第一掩模層311上表面至第二掩模層322上表面的距離，等于第二柵介質(zhì)層308的厚度與第二柵極309的厚度之和，則執(zhí)行本步驟時(shí)不會(huì)去除第二柵極 309。
[0117]在第一種技術(shù)方案中，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件，下面針對(duì)所述半導(dǎo)體器件提出三個(gè)實(shí)施例。
[0118]第一實(shí)施例
[0119]參照圖10，第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，包括:
[0120]位于半導(dǎo)體襯底300上的第一鰭部301和第二鰭部302，第一鰭部301的上表面高于第二鰭部302的上表面；
[0121]位于第一鰭部301兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層306、第一柵極307，及橫跨第二鰭部302的第二柵介質(zhì)層308和位于第二柵介質(zhì)層308上的第二柵極309 ；
[0122]位于半導(dǎo)體襯底300上的層間介質(zhì)層310，覆蓋第一鰭部301側(cè)面上的第一柵極、第二鰭部302側(cè)面上的第二柵極部分，層間介質(zhì)層310上表面與第一鰭部301上表面、第二鰭部302上的第二柵極309上表面持平。[0123]在具體實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體器件包括三終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括:第二柵極309 ;和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括:位置相對(duì)的兩個(gè)第一柵極307。其中，在兩個(gè)第一柵極307中，其中一個(gè)作為控制柵，另一個(gè)可作為驅(qū)動(dòng)?xùn)牛赃_(dá)到對(duì)晶體管的控制。
[0124]第二實(shí)施例
[0125]在第二實(shí)施例中，參照圖15，所述半導(dǎo)體器件，在圖10所示的第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上還包括:位于第一鰭部301上的第一掩模層311。當(dāng)?shù)谝祸挷?01上具有第一掩模層311時(shí)，第一柵介質(zhì)層306覆蓋第一鰭部301兩相對(duì)側(cè)面、第一掩模層311兩相對(duì)側(cè)面,層間介質(zhì)層310的上表面與第一掩模層311上表面、第二柵極309上表面持平。半導(dǎo)體襯底300、相對(duì)的兩個(gè)第一柵極307、第二柵極309等結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)的位置分布相同，可參考圖10所示的半導(dǎo)體器件。
[0126]在本實(shí)施例中，第一掩模層311選擇硬掩模層,所選材料包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0127]第三實(shí)施例，參照圖19，在圖10所示的第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上還所述半導(dǎo)體器件包括:位于第一鰭部301上的第一掩模層311和位于第二鰭部302上的第二掩模層322，其中，第一掩模層311的厚度等于第二掩模層322的厚度，層間介質(zhì)層310的上表面與第一掩模層311上表面、第二柵極309上表面持平。其他結(jié)構(gòu)的位置和分布與第一實(shí)施例的相應(yīng)結(jié)構(gòu)相同，可作相應(yīng)參考。
[0128]在本實(shí)施例中，第一掩模層311和第二掩模層322選擇硬掩模層,所選材料包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
[0129]第二技術(shù)方案
[0130]在第二技術(shù)方案中，本發(fā)明提供兩個(gè)實(shí)施例。
[0131]第一實(shí)施例
[0132]參照圖21，并結(jié)合參照圖20，執(zhí)行步驟S51，提供半導(dǎo)體襯底500。后續(xù)工藝為在半導(dǎo)體襯底500上同時(shí)形成三終端鰭式場效應(yīng)晶體管和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管。
[0133]在具體實(shí)施例中，初始提供的半導(dǎo)體襯底選擇絕緣體上硅(S0I)，包括:底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于絕緣層上的頂部硅層。參照圖21，頂部硅層503用于形成晶體管的鰭部。所述絕緣層(圖中未示出)起到半導(dǎo)體器件之間的絕緣作用。
[0134]參照圖21?圖23，并結(jié)合參照圖20，執(zhí)行步驟S52，在半導(dǎo)體襯底500上形成第一鰭部501和第一鰭部502上的第一掩模層511、第二鰭部502，其中，第一鰭部501上表面與第二鰭部502上表面持平。在本實(shí)施例中，應(yīng)確保第一掩模層511的厚度，最好大于等于待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，其目的在于:確保后續(xù)去除第一鰭部501上的第一柵介質(zhì)層和第一柵極時(shí)，不會(huì)去除第二柵極。
[0135]在具體實(shí)施例中，形成第一鰭部501和位于第一鰭部501上的第一掩模層511、第二鰭部502的方法，包括:(I)參照圖21和圖22，根據(jù)待形成的第一鰭部、和第二鰭部的位置，將頂部娃層503分成第一頂部娃層504和第二頂部娃層505,第一頂部娃層504對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層505對(duì)應(yīng)形成第二鰭部。(2)繼續(xù)參照圖22，在第一頂部硅層504上形成第一掩模層部分506,覆蓋第一頂部娃層504。形成第一掩模層部分506的方法，包括:沉積掩模層，覆蓋第一頂部硅層504和第二頂部硅層505 ;圖形化所述掩模層，去除第二頂部娃層505上的掩模層部分,形成覆蓋第一頂部娃層504的第一掩模層部分506。在形成第一掩模層部分506的過程中，應(yīng)確保沉積的掩模層厚度大于等于待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和，也就是確保待形成的第一鰭部上的第一掩模層滿足相應(yīng)數(shù)值。(3)參照圖22和圖23，圖形化第一掩模層部分506、第一頂部硅層504和第二頂部硅層505，形成第一鰭部501和位于第一鰭部501上的第一掩模層511、第二鰭部502。所述圖形化的方法，包括:在第一掩模層部分506和第二頂部硅層505上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置；以所述圖形化的光刻膠層為掩模層，刻蝕第一掩模層部分506、第一頂部娃層504和第二頂部娃層505,至半導(dǎo)體襯底500停止；去除圖形化的光刻膠層。
[0136]在具體實(shí)施例中，第一掩模層511的材料選擇硬掩模層,選擇材料包括:氮化娃、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
[0137]參照圖24，并結(jié)合參照圖20，執(zhí)行步驟S53，在半導(dǎo)體襯底500上形成第一柵介質(zhì)層507和第一柵極508、第二柵介質(zhì)層509和第二柵極510，第一柵介質(zhì)層507和第一柵極508橫跨第一鰭部501、第一掩模層511，第二柵介質(zhì)層509和第二柵極510橫跨第二鰭部502。
[0138]在具體實(shí)施例中，形成第一柵介質(zhì)層507和第一柵極508、第二柵介質(zhì)層509和第二柵極510的方法,可參照第一技術(shù)方案的第一實(shí)施例形成第一柵介質(zhì)層、第一柵極、第二柵介質(zhì)層和第二柵極的方法的相關(guān)論述，在此不再贅述。
[0139]參照圖25，并結(jié)合參照圖20，執(zhí)行步驟S54，形成層間介質(zhì)層512，覆蓋半導(dǎo)體襯底500、第一柵極508和第二柵極510。另外,在第一柵極508和第二柵極510兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底500中還形成有源極和漏極(未示出)。形成層間介質(zhì)層的具體工藝為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的技術(shù)，在此不再贅述。
[0140]參照圖26，并結(jié)合步驟圖20，執(zhí)行步驟S55，去除第一鰭部501上的層間介質(zhì)層512、第一鰭部501上的第一柵介質(zhì)層507、第一鰭部501上的第一柵極508、第二柵極510上的層間介質(zhì)層512，也就是去除高出第一掩模層511的層間介質(zhì)層部分、第一柵介質(zhì)層部分、第一柵極部分，并保留第二柵極510。在本實(shí)施例中，事先定義第一掩模層511的厚度，若等于第二柵介質(zhì)層509的厚度與第二柵極510的厚度之和，則去除后，剩余第一鰭部501兩相對(duì)側(cè)面和第一掩模層511兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層部分、第一柵極部分，層間介質(zhì)層512的表面與第一掩模層511上表面、第二鰭部502上的第二柵極510部分的上表面持平。
[0141]在具體實(shí)施例中，去除第一鰭部501上的層間介質(zhì)層512、第一鰭部501上的第一柵介質(zhì)層507、第一鰭部501上的第一柵極508、第二柵極510上的層間介質(zhì)層512的方法，包括化學(xué)機(jī)械拋光或回刻工藝，至第一掩模層511上表面和第二柵極510上表面停止,第一鰭部501上的第一柵介質(zhì)層部分、第一柵極部分恰好被去除，且第二柵極510被保留。
[0142]采用本實(shí)施例的方案，在一片晶圓上同時(shí)形成了三終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括:第二柵極510 ;和四終端鰭式場效應(yīng)晶體管，包括:兩個(gè)相對(duì)第一柵極508。兩個(gè)第一柵極510中，其中一個(gè)柵極作為驅(qū)動(dòng)?xùn)牛硗庖粋€(gè)柵極作為控制柵，以達(dá)到控制晶體管的閾值電壓，達(dá)到開啟、關(guān)閉晶體管的目的。而且，可以通過增大閾值電壓，減小待機(jī)狀態(tài)下的晶體管的能耗。
[0143]本發(fā)明的技術(shù)方案步驟簡單，在形成鰭部的過程中，提前定義并形成第一鰭部和第二鰭部的高度差，以確保后續(xù)去除第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層和第一柵極時(shí)，第二鰭部上的第二柵極不會(huì)被去除。這節(jié)省了工序，提高了效率。另外，本發(fā)明技術(shù)方案，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)的光刻、刻蝕工藝，技術(shù)工藝簡單，易操作且易實(shí)現(xiàn)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。
[0144]第二實(shí)施例
[0145]在第二實(shí)施例中，執(zhí)行圖20所示的步驟S51，與第一實(shí)施例的步驟S51相同，可作
相應(yīng)參考。
[0146]在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖20所示的步驟S52，結(jié)合參照第一實(shí)施例的步驟S52，并參照圖27?圖29，在第二鰭部502上形成有第二掩模層522，其中第一掩模層511的厚度大于第二掩模層522的厚度。在本實(shí)施例中，第一掩模層511上表面至第二掩模層522上表面的距離，最好大于等于待形成第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和。結(jié)合參照第一實(shí)施的形成第一鰭部501、第一鰭部502上第一掩模層511和第二鰭部502的方法，形成第二鰭部502上的第二掩模層522的方法，包括:(I)結(jié)合參照圖22和圖27，在第一頂部硅層504上形成第一掩模層506時(shí),第一掩模層部分506也形成在第二頂部娃層505上，即第一掩模層部分506覆蓋整層頂部娃層503 (參照圖21)。在本實(shí)施例中的第一掩模部分層506的厚度大于第一實(shí)施例的第一掩模層的厚度。(2)參照圖27和圖28，去除第二頂部硅層505上部分厚度的第一掩模層部分506，在第二頂部硅層505上剩余的第一掩模層部分稱為第二掩模層部分513。去除第二頂部娃層505上部分厚度的第一掩模層部分的方法，包括:在頂部硅層503 (參照圖21)上形成圖形化的光刻膠層，定義第二頂部硅層505的位置；以圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕去除第二頂部硅層505上部分厚度的第一掩模層部分；去除圖形化的光刻膠層。在本步驟中，最好確保:去除的第一掩模層部分的厚度大約等于后續(xù)待形成的第二柵介質(zhì)層的厚度與第二柵極的厚度之和。(3)結(jié)合參照圖28和圖29，圖形化第一掩模層部分506、第一頂部娃層504和第二頂部娃層505時(shí),也圖形化第二掩模層部分513，形成位于第二鰭部502上的第二掩模層522。所述圖形化的方法，可參照前文相關(guān)論述，包括形成圖形化的光刻膠層、刻蝕、去膠步驟。在本實(shí)施例中，圖形化第二掩模層部分513的方法,包括:在第一掩模層部分506和第二掩模層部分513上形成第三掩模(未示出)，第三掩模層的上表面與第一掩模層部分506的上表面持平；在第一掩模層部分506和第三掩模層上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置；以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分506、第二掩模層部分513、第三掩模層，也刻蝕第一頂部硅層504、第二頂部硅層505 ;去除圖形化的光刻膠層；去除刻蝕剩余的第三掩模層。在這里，形成第三掩模層的目的是，在形成圖形化的光刻膠層過程中，達(dá)到對(duì)光刻膠的均勻曝光，并在顯影過程中的顯影液均勻顯影，使得形成的圖形化的光刻膠層厚度一致且密度分布均勻，以達(dá)到更好地刻蝕效果。
[0147]在本實(shí)施例中，參照圖30，執(zhí)行圖20所示的步驟S53，形成第一柵介質(zhì)層507、第一柵極508橫跨第一鰭部501、第一掩模層511 ;形成第二柵介質(zhì)層509、第二柵極510,橫跨第二鰭部502，也橫跨第二掩模層522。形成第一柵介質(zhì)層、第一柵極、第二柵介質(zhì)層、第二柵極的方與第一實(shí)施例的步驟S53相同，可作相應(yīng)參考。
[0148]在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖20所示的步驟S54，與第一實(shí)施例的步驟S54相同，可作相
應(yīng)參考。[0149]在本實(shí)施例中，執(zhí)行圖20所示的步驟S55，與第一實(shí)施例的步驟S55相同，可作相應(yīng)參考。參照圖31，由于事先定義第一掩模層511上表面至第二掩模層522上表面的距離等于第二柵介質(zhì)層509的厚度與第二柵極510的厚度之和，則執(zhí)行本步驟時(shí)不會(huì)去去除第二柵極510。
[0150]在第二種技術(shù)方案中，本發(fā)明還提供一種半導(dǎo)體器件，下面針對(duì)上述半導(dǎo)體器件提出兩種實(shí)施例。
[0151]第一實(shí)施例
[0152]參照圖26，第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，包括:
[0153]位于半導(dǎo)體襯底500上的第一鰭部501和位于第一鰭部501上的第一掩模層511、第二鰭部502，其中，第一鰭部501上表面與第二鰭部502上表面持平，即第一鰭部501的厚度等于第二鰭部502的厚度；
[0154]位于第一鰭部501和第一掩模層511兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層507、位于第一柵介質(zhì)層507上的第一柵極508，及橫跨第二鰭部502的第二柵介質(zhì)層509和位于第二柵介質(zhì)層509上的第二柵極510 ；
[0155]位于半導(dǎo)體襯底500上的層間介質(zhì)層512，覆蓋第一鰭部501側(cè)面上的第一柵極部分、第一掩模層511側(cè)面上的第一柵極部分、第二鰭部502側(cè)面上的第二柵極部分，層間介質(zhì)層512的上表面與第一掩模層511、第二鰭部502上的第二柵極510上表面持平。
[0156]在本實(shí)施例中，第一掩模層511選擇硬掩模層,包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
[0157]第二實(shí)施例
[0158]在第二實(shí)施例中，參照圖31，所述半導(dǎo)體器件，在圖26所示的第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上還包括:位于第二鰭部502上第二掩模層522。則第二柵介質(zhì)層509和第二柵極510橫跨第二鰭部502和第二掩模層522。其中，第一柵介質(zhì)層507、第一柵極508等結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的相應(yīng)結(jié)構(gòu)的位置分布相同，可參考圖26所示的半導(dǎo)體器件。在本實(shí)施例中，第一掩模層511和第二掩模層522選擇硬掩模層,所選材料包括:氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
[0159]上述通過實(shí)施例的說明，應(yīng)能使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，并能夠再現(xiàn)和使用本發(fā)明。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本文中所述的原理可以在不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍的情況下對(duì)上述實(shí)施例作各種變更和修改是顯而易見的。因此，本發(fā)明不應(yīng)被理解為限制于本文所示的上述實(shí)施例，其保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書來界定。
【權(quán)利要求】
1.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部、第二鰭部，所述第一鰭部的上表面高于所述第二鰭部的上表面； 形成橫跨所述第一鰭部的第一柵介質(zhì)層和位于第一柵介質(zhì)層上的第一柵極、橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極； 形成層間介質(zhì)層，覆蓋所述襯底、第一柵極、第二柵極； 去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層。
2.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為絕緣體上硅襯底，包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于所述絕緣層上的頂部硅層； 所述形成第一鰭部和第二鰭部的方法，包括: 根據(jù)待形成的第一鰭部、第二鰭部的位置，將所述頂部硅層分成第一頂部硅層和第二頂部硅層，第一頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第二鰭部； 去除部分高度的第二頂部硅層； 圖形化所述第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層，形成第一鰭部和第二鰭部。
3.如權(quán)利要求2所述的 形成方法，其特征在于，還包括:在第一鰭部上形成第一掩模層； 形成第一鰭部上的第一掩模層的方法，包括: 在去除部分高度的第二頂部硅層之前，在所述第一頂部硅層上形成掩膜層； 以所述掩模層為掩模，刻蝕去除部分高度的第二頂部硅層； 圖形化所述第一頂部硅層時(shí)，還圖形化所述掩模層，形成了位于第一鰭部上的第一掩膜層。
4.如權(quán)利要求3所述的形成方法，其特征在于，所述第一掩模層的材料包括: 氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
5.如權(quán)利要求2所述的形成方法，其特征在于，還包括:在第一鰭部上形成第一掩模層，在第二鰭部上形成第二掩模層； 形成所述第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部上的第二掩模層的方法，包括: 在去除部分高度的第二頂部硅層后，在第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層上沉積掩模層，位于第一頂部硅層上掩膜層部分為第一掩膜層部分，位于去除了部分高度的第二頂部硅層上的掩膜層為第二掩膜層部分； 圖形化所述第一頂部硅層和去除了部分高度的第二頂部硅層時(shí)，也圖形化所述第一掩膜層部分、第二掩膜層部分，形成位于第一鰭部上的第一掩膜層、位于第二鰭部上的第二掩膜層。
6.如權(quán)利要求5所述的形成方法,其特征在于，所述圖形化第一掩模層部分、第二掩模層部分、第一頂部硅層、去除了部分高度的第二頂部硅層的方法，包括: 在所述第二掩模層部分上形成第三掩模層，所述第三掩模層的上表面與第一掩模層部分的上表面持平；在第一掩模層部分和第三掩模層上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置； 以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分、第二掩模層部分、第一頂部硅層、去除了部分高度的第二頂部硅層和第三掩模層，剩余第三掩模層為圖形化的第三掩模層； 去除所述圖形化的光刻膠層； 去除所述圖形化的第三掩模層。
7.如權(quán)利要求5所述的形成方法，其特征在于，去除部分高度的第二頂部硅層的方法，包括:在所述頂部硅層上形成圖形化的掩模層，暴露所述第二頂部硅層的位置； 以所述圖形化的掩模層為掩模，刻蝕部分高度的第二頂部硅層； 去除圖形化的掩模層。
8.如權(quán)利要求5所述的形成方法,其特征在于,所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
9.如權(quán)利要求1所述的形成方法，其特征在于，去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層的方法，包括:化學(xué)機(jī)械拋光或回刻工藝。
10.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括: 位于半導(dǎo)體襯底上的第一鰭部和第二鰭部，所述第一鰭部的上表面高于第二鰭部的上表面； 位于所述第一鰭部兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層、第一柵極，及橫跨所述第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極； 位于半導(dǎo)體襯底上的層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層的上表面與第一鰭部上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
11.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括:位于第一鰭部上的第一掩模層，當(dāng)?shù)谝祸挷可暇哂械谝谎谀訒r(shí)，第一柵介質(zhì)層也覆蓋第一掩模層的兩相對(duì)側(cè)面，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
12.如權(quán)利要求11所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
13.如權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括:位于第一鰭部上的第一掩模層、位于第二鰭部上的第二掩模層，其中，第一掩模層的厚度等于第二掩模層的厚度，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
14.如權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
15.一種半導(dǎo)體器件的形成方法，其特征在于，包括: 提供半導(dǎo)體襯底； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部和位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部，其中，第一鰭部上表面與第二鰭部上表面持平； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一柵極和第一柵介質(zhì)層、第二柵極和第二柵介質(zhì)層，所述第一柵極和第一柵介質(zhì)層橫跨所述第一鰭部、第一掩膜層，所述第二柵極和第二柵介質(zhì)層橫跨所述第二鰭部； 形成層間介質(zhì)層，覆蓋所述襯底、第一柵極、第二柵極； 去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層。
16.如權(quán)利要求15所述的形成方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體襯底為絕緣體上硅襯底，包括底部硅層、位于所述底部硅層上的絕緣層、位于所述絕緣層上的頂部硅層； 在所述半導(dǎo)體襯底上形成第一鰭部和位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部的方法包括: 根據(jù)待形成的第一鰭部、第二鰭部的位置，將所述頂部硅層分成第一頂部硅層和第二頂部硅層，第一頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第一鰭部，第二頂部硅層對(duì)應(yīng)形成第二鰭部； 在所述第一頂部硅層上形成第一掩膜層部分； 圖形化所述第一掩膜層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層，形成第一鰭部、第二鰭部、位于第一鰭部上的第一掩膜層。
17.如權(quán)利要求16所述的形成方法，其特征在于，在第二鰭部上形成有第二掩模層，第一掩模層的厚度大于第二掩模層的厚度； 形成位于第二鰭部上的第二掩模層的方法，包括: 在所述第一頂部硅層上形成第一掩膜層部分時(shí)，所述第一掩膜層部分也形成在第二頂部娃層上； 去除第二頂部硅層上部分`厚度的第一掩模層部分，第二頂部硅層上剩余的第一掩膜層部分為第二掩膜層部分； 圖形化所述第一掩膜層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層時(shí)，也圖形化所述第二掩膜層部分，形成位于第二鰭部上的第二掩膜層。
18.如權(quán)利要求17所述的形成方法，其特征在于，所述圖形化第一掩膜層部分、第二掩模層部分、第一頂部娃層、第二頂部娃層的方法，包括: 在所述第二掩模層部分上形成第三掩模層，第三掩模層的上表面與第一掩模層部分的上表面持平； 在第一掩模層部分和第三掩模層上形成圖形化的光刻膠層，定義待形成的第一鰭部和第二鰭部的位置； 以所述圖形化的光刻膠層為掩模，刻蝕第一掩模層部分、第三掩模層、第二掩模層部分、第一頂部硅層和第二頂部硅層，剩余第三掩模層為圖形化的第三掩模層； 去除圖形化的光刻膠層； 去除所述圖形化的第三掩模層。
19.如權(quán)利要求15所述的形成方法,其特征在于,所述第一掩模層的材料包括: 氮化娃、氧化娃、氮氧化娃、無定形碳或氮化硼。
20.如權(quán)利要求15所述的形成方法，其特征在于，去除所述第一鰭部上的層間介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵介質(zhì)層、第一鰭部上的第一柵極、第二柵極上的層間介質(zhì)層的方法，包括:化學(xué)氣相拋光或回刻工藝。
21.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括: 位于半導(dǎo)體襯底上的第一鰭部、位于第一鰭部上的第一掩模層、第二鰭部，其中，第一鰭部上表面與第二鰭部上表面持平； 位于所述第一鰭部和第一掩模層兩相對(duì)側(cè)面的第一柵介質(zhì)層、位于第一柵介質(zhì)層上的第一柵極，及橫跨第二鰭部的第二柵介質(zhì)層和位于第二柵介質(zhì)層上的第二柵極； 位于半導(dǎo)體襯底上的層間介質(zhì)層，層間介質(zhì)層的上表面與第一掩模層上表面、第二鰭部上的第二柵極上表面持平。
22.如權(quán)利要求21所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，還包括:在第二鰭部上形成有第二掩模層，第一掩模層的厚度大于第二掩模層厚度，第二柵介質(zhì)層和第二柵極也橫跨所述第二掩膜層。
23.如權(quán)利要求22所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述第一掩模層和第二掩模層的材料包括:氮化硅、氧化硅、`氮氧化硅、無定形碳或氮化硼。
【文檔編號(hào)】H01L29/423GK103871888SQ201210553317
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月18日
【發(fā)明者】鮑宇 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司