本發(fā)明涉及半導體制造領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種鰭形半導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效應晶體管(Fin Field-Effect Transistor；FinFET)的兩個柵極分開，一種是用化學機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個晶體管的鰭式場效應晶體管)和3T-FinFET(包括3個晶體管的鰭式場效應晶體管)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，但此方法對于光刻的對齊是一個巨大的挑戰(zhàn)。

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(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)合的鰭式場效應管FinFET器件的制備方法。

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

第一步驟：提供半導體基體，在所述半導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：對第二氧化物層執(zhí)行化學機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行外延生長以形成外延結(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體結(jié)構(gòu)和第二鰭形半導體結(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：對高介電常數(shù)材料層執(zhí)行化學機械研磨至外延結(jié)構(gòu)露出。

優(yōu)選地，所述半導體基體是硅基體。

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體器件制備方法制備的鰭形半導體器件。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細描述，將會更容易地對本發(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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導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)選實施例的鰭形半導體器件制備方法的第十步驟。

需要說明的是，附圖用于說明本發(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有相同或者類似的標號。

具體實施方式

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

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

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

第一步驟S1：提供半導體基體10，在所述半導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，所述半導體基體10是硅基體，例如單晶硅，也可以其他半導體材料。

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：對第二氧化物層50執(zhí)行化學機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的位置進行外延生長以形成外延結(jié)構(gòu)11；

優(yōu)選地，外延生長是非摻雜外延，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體結(jié)構(gòu)61和第二鰭形半導體結(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。或者優(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：對高介電常數(shù)材料層70執(zhí)行化學機械研磨至外延結(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)明的另一實施例，本發(fā)明還提供了一種采用上述鰭形半導體器件制備方法制備的鰭形半導體器件。

此外，需要說明的是，除非特別說明或者指出，否則說明書中的術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等描述僅僅用于區(qū)分說明書中的各個組件、元素、步驟等，而不是用于表示各個組件、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)明已以較佳實施例披露如上，然而上述實施例并非用以限定本發(fā)明。對于任何熟悉本領(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)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。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)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。

而且還應該理解的是，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)、用法和應用，它們可以變化。還應該理解的是，此處描述的術(shù)語僅僅用來描述特定實施例，而不是用來限制本發(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”、“一種”以及“該”包括復數(shù)基準，除非上下文明確表示相反意思。因此，例如，對“一個元素”的引述意味著對一個或多個元素的引述，并且包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的它的等價物。類似地，作為另一示例，對“一個步驟”或“一個裝置”的引述意味著對一個或多個步驟或裝置的引述，并且可能包括次級步驟以及次級裝置。應該以最廣義的含義來理解使用的所有連詞。因此，詞語“或”應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。可被解釋為近似的語言應該被那樣理解，除非上下文明確表示相反意思。

而且，本發(fā)明實施例的方法和/或系統(tǒng)的實現(xiàn)可包括手動、自動或組合地執(zhí)行所選任務。而且，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實施例的實際器械和設備，可利用操作系統(tǒng)通過硬件、軟件或其組合實現(xiàn)幾個所選任務。