[發明專利]FINFET及其形成方法

有效

• 申請號: 201710647365.7
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107680939B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張哲誠;巫柏奇;林志翰;曾鴻輝
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/8234
• 分類號: H01L21/8234;H01L27/088;H01L29/78
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

本發明的實施例提供了一種形成半導體結構的方法，包括在襯底上形成第一有源鰭結構和第二有源鰭結構。在襯底上形成偽鰭結構，該偽鰭結構介于第一有源鰭結構和第二有源鰭結構之間。去除偽鰭結構以暴露襯底的第一部分，襯底的第一部分直接設置在偽鰭結構之下。在襯底的第一部分上形成多個突起部件。在襯底的第一部分上方形成淺溝槽隔離(STI)區，該STI區覆蓋多個突起部件，第一有源鰭結構的至少部分和第二有源鰭結構的至少部分在STI區的最高表面之上延伸。本發明的實施例還提供了一種半導體結構。

技術領域

本發明的實施例總體涉及半導體領域，更具體地，涉及FINFET及其形成方法。

背景技術

半導體器件用于各種電子應用中，諸如個人電腦、手機、數碼相機和其他電子設備。半導體器件通常通過以下步驟來制造：在半導體襯底上方依次沉積絕緣層或介電層、導電層和半導體材料層，并且使用光刻來圖案化各個材料層以在襯底上形成電路組件和元件來。

晶體管是在半導體器件中經常會用到的元件。例如，在單個集成電路(IC)上可能有大量的晶體管(例如，成百的，上千的或成百萬的晶體管)。作為實例，用于半導體器件制造的常見晶體管類型是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。平面晶體管(例如，平面MOSFET)通常包括設置在襯底中的溝道區上方的柵極電介質，以及形成在柵極電介質上方的柵電極。在溝道區的兩側形成晶體管的源極區和漏極區。

多柵極場效應晶體管(MuGFET)是半導體技術中近期的發展。一種類型的MuGFET稱為鰭式場效應晶體管(FinFET)，該FinFET是一種包括鰭狀半導體材料的晶體管結構，該鰭狀半導體材料垂直地突出于集成電路的半導體表面。

發明內容

根據本發明的一方面，提供了一種形成半導體結構的方法，包括：在襯底上形成第一有源鰭結構和第二有源鰭結構；在所述襯底上形成偽鰭結構，所述偽鰭結構介于所述第一有源鰭結構和所述第二有源鰭結構之間；去除所述偽鰭結構以暴露所述襯底的第一部分，所述襯底的第一部分直接設置在所述偽鰭結構之下；在所述襯底的第一部分上形成多個突起部件；以及在所述襯底的第一部分上方形成淺溝槽隔離(STI)區，所述淺溝槽隔離區覆蓋所述多個突起部件，所述第一有源鰭結構的至少部分和所述第二有源鰭結構的至少部分在所述淺溝槽隔離區的最高表面之上延伸。

根據本發明的另一方面，提供了一種形成半導體結構的方法，包括：在襯底上形成第一有源基底和第二有源基底；在所述襯底上形成偽基底，所述偽基底介于所述第一有源基底和所述第二有源基底之間；在所述第一有源基底上形成多個第一有源鰭；在所述第二有源基底上形成多個第二有源鰭；在所述偽基底上形成多個偽鰭；對所述多個偽鰭和所述偽基底實施第一蝕刻工藝，以去除所述多個偽鰭和所述偽基底并且在所述襯底中形成凹槽；對所述凹槽的底部實施第二蝕刻工藝以在所述凹槽的底部上形成多個突起部件；以及在所述凹槽中形成淺溝槽隔離(STI)區，所述淺溝槽隔離區的最頂面位于所述多個第一有源鰭的最頂面和所述多個第二有源鰭的最頂面之下。

根據本發明的又一方面，提供了一種半導體結構結構，包括：多個第一鰭，位于襯底上方，由多個第一凹槽分離相鄰的第一鰭；多個第二鰭，位于所述襯底上方，由多個第二凹槽分離相鄰的第二鰭；第三凹槽，位于所述襯底中，所述第三凹槽介于所述多個第一鰭和所述多個第二鰭之間，所述第三凹槽的底部低于所述多個第一凹槽的底部和所述多個第二凹槽的底部，以及多個突起部件，位于所述第三凹槽的底部上。

附圖說明

當結合附圖進行閱讀時，從以下詳細描述可最佳地理解本發明的各個方面。應該注意，根據工業中的標準實踐，各個部件未按比例繪制。實際上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減小。

圖1A至圖11B示出根據一些實施例的制造鰭結構的各個中間階段的頂視圖和截面圖。

圖12A至圖12E示出根據一些實施例的鰭結構的截面圖。

圖13A至圖13C示出根據一些實施例的鰭結構的截面圖。