[發(fā)明專利]鰭型場效晶體管及其制作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611112626.7
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN107134451A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張哲誠;林志翰;曾鴻輝
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/088
• 分類號: H01L27/088;H01L21/8234
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種制作鰭型場效晶體管的方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體裝置的大小不斷縮減，已開發(fā)出三維多柵極結(jié)構(gòu)(例如鰭型場效晶體管(fin-type field effect transistor，F(xiàn)inFET))以取代平面的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)裝置。鰭型場效晶體管的結(jié)構(gòu)特征為從襯底的表面直立延伸的硅系鰭(silicon-based fin)，且包裹于由半導(dǎo)體鰭形成的導(dǎo)通溝道周圍的柵極進(jìn)一步提供對溝道的更好的電性控制。

在制作鰭型場效晶體管期間，通過後進(jìn)行的鰭切割工藝(fin cut last process)將半導(dǎo)體鰭圖案化以移除半導(dǎo)體鰭的不需要的部分，且在鰭切割工藝之后，接著形成淺溝槽隔離(shallow trench isolation，STI)及柵極堆疊結(jié)構(gòu)。在鰭切割工藝期間，形成圖案化光刻膠層以局部地覆蓋半導(dǎo)體鰭且對半導(dǎo)體鰭的不需要的部分進(jìn)行刻蝕。由于在鰭切割工藝中使用的圖案化光刻膠層形成于襯底之上，且因而圖案化光刻膠層可能厚度不足以保護(hù)被覆蓋的半導(dǎo)體鰭，特別是分布于集成電路的密集區(qū)域(例如，核心區(qū)域)中的半導(dǎo)體鰭，因此，在鰭切割工藝期間會出現(xiàn)鰭損壞現(xiàn)象且鰭切割工藝的穩(wěn)定性會劣化。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的某些實(shí)施例，提供一種包括以下步驟的制作鰭型場效晶體管(FinFET)的方法。提供襯底，襯底包括多個溝槽及位于溝槽之間的多個半導(dǎo)體鰭。在溝槽中形成多個絕緣體。執(zhí)行鰭切割工藝以移除半導(dǎo)體鰭的某些部分，直至在絕緣體之間形成多個凹部為止。形成柵極堆疊結(jié)構(gòu)，以局部地覆蓋半導(dǎo)體鰭及絕緣體。

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，會最好地理解本發(fā)明的各個方面。應(yīng)注意，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征并非按比例繪制。事實(shí)上，為論述清晰起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1說明用以說明根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的制作鰭型場效晶體管的方法的流程圖。

圖2A-圖2K是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的制作鰭型場效晶體管的方法的立體圖。

圖3A-圖3K是根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施例的制作鰭型場效晶體管的方法的剖視圖。

圖4及圖5示意性地說明圖2F及圖3F的修改形式。

圖6及圖7示意性地說明圖2G及圖3G的修改形式。

[符號的說明]

100：襯底

100a：半導(dǎo)體襯底

102a：保護(hù)層

102a’：圖案化保護(hù)層

102b：硬掩模層

102b’：圖案化硬掩模層

104：圖案化光刻膠層

106：溝槽

108：半導(dǎo)體鰭

108’：半導(dǎo)體部分

110：介電層

110a：絕緣體

111：凹部

112：柵極介電層

114：擬柵極條

116：間隔壁

118：圖案化介電層

122：柵極

C：空腔

CS：曲面

D：深度

D1、D2：長度方向

DS：介電結(jié)構(gòu)

GS：柵極堆疊結(jié)構(gòu)

H：高度差

I-I’：剖面線

PR：圖案化光刻膠層

S：間距

S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70：步驟

T1、T2：頂表面

V：孔洞

W：寬度

具體實(shí)施方式

以下公開內(nèi)容提供用于實(shí)作所提供主題的不同特征的許多不同的實(shí)施例或?qū)嵗Ｒ韵玛U述組件及排列的具體實(shí)例以簡化本公開內(nèi)容。當(dāng)然，這些僅為實(shí)例且不旨在進(jìn)行限制。舉例來說，以下說明中將第一特征形成于第二特征之上或第二特征上可包括其中第一特征及第二特征被形成為直接接觸的實(shí)施例，且也可包括其中第一特征與第二特征之間可形成有附加特征、進(jìn)而使得所述第一特征與所述第二特征可能不直接接觸的實(shí)施例。另外，本公開內(nèi)容可能在各種實(shí)例中重復(fù)參考編號及/或字母。這種重復(fù)是出于簡潔及清晰的目的，而不是自身表示所論述的各種實(shí)施例及/或配置之間的關(guān)系。