本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種鰭形半導(dǎo)體器件及其制備方法。

背景技術(shù)：

目前有兩種途徑將鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Fin Field-Effect Transistor；FinFET)的兩個(gè)柵極分開(kāi)，一種是用化學(xué)機(jī)械研磨將鰭頂端的柵極去掉，但在傳統(tǒng)的FinFET結(jié)構(gòu)中，此方法很難將4T-FinFET(包括4個(gè)晶體管的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管)和3T-FinFET(包括3個(gè)晶體管的鰭式場(chǎng)效應(yīng)晶體管)整合到一起；另一種方法是增加一道光罩，將指定的鰭頂端的柵極刻蝕掉，但此方法對(duì)于光刻的對(duì)齊是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

因此，希望提供一種能夠?qū)?T-FinFET和4T-FinFET結(jié)合的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管FinFET器件的制備方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在上述缺陷，提供一種能夠?qū)?T-FinFET和4T-FinFET結(jié)合的鰭式場(chǎng)效應(yīng)管FinFET器件的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種鰭形半導(dǎo)體器件制備方法，包括：

第一步驟：提供半導(dǎo)體基體，在所述半導(dǎo)體基體上覆蓋氮化物層，圖案化蝕刻去除指定區(qū)域氮化物層；

第二步驟：覆蓋第一氧化物層并磨平至氮化物層露出；

第三步驟：圖案化蝕刻所述氮化物層、第一氧化物層及半導(dǎo)體基體形成第一鰭形結(jié)構(gòu)和第二鰭形結(jié)構(gòu)；

第四步驟：覆蓋第二氧化物層以覆蓋第一鰭形結(jié)構(gòu)和第二鰭形結(jié)構(gòu)；

第五步驟：對(duì)第二氧化物層執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨以露出氮化物層；

第六步驟：去除所述氮化物層；

第七步驟：在去除所述氮化物層的位置進(jìn)行外延生長(zhǎng)以形成外延結(jié)構(gòu)；

第八步驟：部分地去除氧化物，其中完全去除第一氧化物層，而且減薄了第二氧化物層，形成不同高度第一鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和第二鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；

第九步驟：在垂直于鰭形溝道上依次覆蓋高介電常數(shù)材料層和柵極材料層；

第十步驟：對(duì)高介電常數(shù)材料層執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨至外延結(jié)構(gòu)露出。

優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體基體是硅基體。

優(yōu)選地，氮化物層是氮化硅。

優(yōu)選地，所述第一氧化物層是氧化硅。

優(yōu)選地，所述第二氧化物層是氧化硅。

優(yōu)選地，外延生長(zhǎng)是非摻雜外延或摻雜外延。

優(yōu)選地，高介電常數(shù)材料層為HfO2。

優(yōu)選地，柵極材料層是金屬材料，而且金屬材料由TIN/TaN/AL構(gòu)成。

為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種采用上述鰭形半導(dǎo)體器件制備方法制備的鰭形半導(dǎo)體器件。

附圖說(shuō)明

結(jié)合附圖，并通過(guò)參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對(duì)本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第一步驟。

圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第二步驟。

圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第三步驟。

圖4示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第四步驟。

圖5示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第五步驟。

圖6示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第六步驟。

圖7示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第七步驟。

圖8示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第八步驟。

圖9示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第九步驟。

圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的第十步驟。

需要說(shuō)明的是，附圖用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號(hào)。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚和易懂，下面結(jié)合具體實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)描述。

圖1至圖10示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法的各個(gè)步驟。

如圖1至圖10所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的鰭形半導(dǎo)體器件制備方法包括：

第一步驟S1：提供半導(dǎo)體基體10，在所述半導(dǎo)體基體上覆蓋氮化物層20，圖案化蝕刻去除指定區(qū)域氮化物層；

一般，所述半導(dǎo)體基體10是硅基體，例如單晶硅，也可以其他半導(dǎo)體材料。

優(yōu)選地，氮化物層20是氮化硅。

第二步驟S2：覆蓋第一氧化物層30并磨平至氮化物層露出；

優(yōu)選地，所述第一氧化物層30是氧化硅。

第三步驟S3：圖案化蝕刻所述氮化物層20、第一氧化物層30及半導(dǎo)體基體10形成第一鰭形結(jié)構(gòu)41和第二鰭形結(jié)構(gòu)42；

第四步驟S4：覆蓋第二氧化物層50以覆蓋第一鰭形結(jié)構(gòu)41和第二鰭形結(jié)構(gòu)42；

優(yōu)選地，所述第二氧化物層50是氧化硅。

第五步驟S5：對(duì)第二氧化物層50執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨以露出氮化物層20；

第六步驟S6：去除所述氮化物層20；

第七步驟S7：在去除所述氮化物層20的位置進(jìn)行外延生長(zhǎng)以形成外延結(jié)構(gòu)11；

優(yōu)選地，外延生長(zhǎng)是非摻雜外延，也可是摻雜外延，如鍺摻雜、碳摻雜等。

第八步驟S8：部分地去除氧化物，其中完全去除第一氧化物層30，而且減薄了第二氧化物層50，形成不同高度第一鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)61和第二鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)62；

第九步驟S9：在垂直于鰭形溝道上依次覆蓋高介電常數(shù)材料層70和柵極材料層80；

優(yōu)選地，高介電常數(shù)材料層為HfO2，但不僅限于HfO2。

優(yōu)選地，柵極材料層是金屬材料，而且金屬柵極為TIN/TaN/AL等構(gòu)成?；蛘邇?yōu)選地，柵極材料層是原位水汽生成工藝(ISSG)等工藝在溝道外側(cè)形成氧化層，沉積多晶硅作為柵極。

第十步驟S10：對(duì)高介電常數(shù)材料層70執(zhí)行化學(xué)機(jī)械研磨至外延結(jié)構(gòu)11露出，形成3T和4T結(jié)合的FinFET結(jié)構(gòu)。

由此，本發(fā)明提供了一種3T和4T相結(jié)合的FinFET器件的制備方法。

根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，本發(fā)明還提供了一種采用上述鰭形半導(dǎo)體器件制備方法制備的鰭形半導(dǎo)體器件。

此外，需要說(shuō)明的是，除非特別說(shuō)明或者指出，否則說(shuō)明書(shū)中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個(gè)組件、元素、步驟之間的邏輯關(guān)系或者順序關(guān)系等。

可以理解的是，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本發(fā)明。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。

而且還應(yīng)該理解的是，本發(fā)明并不限于此處描述的特定的方法、化合物、材料、制造技術(shù)、用法和應(yīng)用，它們可以變化。還應(yīng)該理解的是，此處描述的術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)描述特定實(shí)施例，而不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。必須注意的是，此處的以及所附權(quán)利要求中使用的單數(shù)形式“一個(gè)”、“一種”以及“該”包括復(fù)數(shù)基準(zhǔn)，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對(duì)“一個(gè)元素”的引述意味著對(duì)一個(gè)或多個(gè)元素的引述，并且包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的它的等價(jià)物。類似地，作為另一示例，對(duì)“一個(gè)步驟”或“一個(gè)裝置”的引述意味著對(duì)一個(gè)或多個(gè)步驟或裝置的引述，并且可能包括次級(jí)步驟以及次級(jí)裝置。應(yīng)該以最廣義的含義來(lái)理解使用的所有連詞。因此，詞語(yǔ)“或”應(yīng)該被理解為具有邏輯“或”的定義，而不是邏輯“異或”的定義，除非上下文明確表示相反意思。此處描述的結(jié)構(gòu)將被理解為還引述該結(jié)構(gòu)的功能等效物?？杀唤忉尀榻频恼Z(yǔ)言應(yīng)該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。

而且，本發(fā)明實(shí)施例的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)可包括手動(dòng)、自動(dòng)或組合地執(zhí)行所選任務(wù)。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)施例的實(shí)際器械和設(shè)備，可利用操作系統(tǒng)通過(guò)硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)幾個(gè)所選任務(wù)。