[發明專利]鰭式場效晶體管裝置結構及其形成方法

有效

• 申請號: 201711217315.1
• 申請日: 2017-11-28
• 公開（公告）號: CN109427894B
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 陳維邦;郭廷晃;張簡旭珂;鄭志成
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L21/336
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 馮志云;張福根

提供鰭式場效晶體管裝置結構及其形成方法。方法包含在基底上形成多個鰭式結構，且基底包含第一區和第二區。方法包含形成多個隔離結構環繞鰭式結構，且隔離結構中每一個的頂面低于鰭式結構中每一個的頂面，以及隔離結構包含在第一區上的第一隔離結構和在第二區上的第二隔離結構。方法包含在第一隔離結構上形成掩模層以暴露出第二隔離結構，以及移除第二隔離結構的一部分，使得第二隔離結構中每一個的頂面低于第一隔離結構中每一個的頂面。

技術領域

本公開實施例涉及鰭式場效晶體管裝置結構及其形成方法，特別涉及具有不同的鰭的鰭式場效晶體管裝置結構及其形成方法。

背景技術

半導體裝置被用于各式各樣的電子應用中，例如個人電腦、手機、數碼相機和其他電子設備。典型上，半導體裝置的制造是借著在半導體基底上依序沉積絕緣或介電層、導電層和半導體層的材料，且利用光刻(lithography)將各式的材料層圖案化以形成電路組件及元件于半導體基底上。許多集成電路典型上被制造在單一半導體晶片上，且晶片上的個別晶粒是通過切割集成電路間的刻線來分離。典型的單一晶粒是各自封裝，例如在多芯片模塊或其他種類的封裝。

當半導體工業已進展至納米科技工藝世代以追求更高的裝置密度、更高的性能和較低的成本，來自生產和設計的考驗造就了三維(3D)設計的發展，例如鰭式場效晶體管(fin field effect transistor，FinFET)。鰭式場效晶體管的制造具有從基底上延伸的豎立薄「鰭」(fin)(或鰭式結構)，鰭式場效晶體管的溝道形成于此豎立的鰭中，柵極則提供于鰭上方。鰭式場效晶體管的優點可包含降低短溝道效應，和提供更高的電流。

雖然目前存在的鰭式場效晶體管裝置及鰭式場效晶體管裝置的制造方法已逐漸滿足它們既定的用途，隨著裝置尺寸持續地縮小，它們仍未在各方面皆徹底地符合要求。

發明內容

根據本公開的一些實施例，提供鰭式場效晶體管裝置結構的形成方法。方法包含在基底上形成多個鰭式結構，且基底包含第一區和第二區。方法包含形成多個隔離結構環繞鰭式結構，且隔離結構中每一個的頂面低于鰭式結構中每一個的頂面，以及隔離結構包含在第一區上的第一隔離結構和在第二區上的第二隔離結構。方法包含在第一隔離結構上形成掩模層以暴露出第二隔離結構，以及移除第二隔離結構的一部分，使得第二隔離結構中每一個的頂面低于第一隔離結構中每一個的頂面。

根據本公開的一些實施例，鰭式場效晶體管裝置結構的形成方法。方法包含在基底的第一區和第二區上分別形成第一鰭式結構和第二鰭式結構，以及在第二鰭式結構上形成掩模層。方法包含蝕刻第一鰭式結構的一部分以形成從底部到頂部具有固定的鰭寬的第一鰭式結構，以及在第一鰭式結構和第二鰭式結構上形成隔離層。方法包含在隔離層上進行蝕刻工藝以在基底上形成隔離結構，其中隔離結構低于第一鰭式結構的頂面和第二鰭式結構的頂面，隔離結構包含在第一區上的第一隔離結構和在第二區上的第二隔離結構。第一角度位于第一鰭式結構的側壁表面與第一隔離結構的頂面之間，第二角度位于第二鰭式結構的側壁表面與第二隔離結構的頂面之間，且第一角度小于第二角度。

根據本公開的一些實施例，提供鰭式場效晶體管裝置結構。鰭式場效晶體管裝置結構包含形成于基底上的第一隔離結構，以及形成于前述基底上的第二隔離結構。鰭式場效晶體管裝置結構包含延伸至第一隔離結構上的第一鰭式結構，且第一鰭式結構從底部到頂部具有固定的鰭寬，第一鰭式結構具有從第一鰭式結構的頂面測量至第一隔離結構的頂面的第一鰭高。鰭式場效晶體管裝置結構包含延伸至第二隔離結構上的第二鰭式結構，且第二鰭式結構從底部到頂部具有漸細的鰭寬，第二鰭式結構具有從第二鰭式結構的頂面測量至第二隔離結構的頂面的第二鰭高，以及第一鰭高小于第二鰭高。

附圖說明

通過以下的詳述配合所附附圖，我們能更加理解本公開實施例的內容。需注意的是，根據工業上的標準慣例，許多部件(feature)并未按照比例繪制。事實上，為了能清楚地討論，這些部件的尺寸可能被任意地增加或減少。