專利名稱：鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種半導(dǎo)體的制造技術(shù)，特別涉及一種場效應(yīng)晶體管及其形 成方法。
背景技術(shù)：
例如雙柵極金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)應(yīng)晶體管(metal oxide transistor field transistor; MOSFET)結(jié)構(gòu)的鰭式場效應(yīng)晶體管(fm field transistor; FinFET)包括形成于直立式的硅鰭狀物之中的通道。鰭式場效應(yīng)晶體管的應(yīng)用廣泛， 例如可使用于電子產(chǎn)品的例如數(shù)位處理上。如同其他晶體管裝置一樣，為了 改善集成電路的效能及成本，鰭式場效應(yīng)晶體管的尺寸也持續(xù)地縮小。當(dāng)鰭 式場效應(yīng)晶體管裝置進(jìn)一步地微型化時(shí)，裝置密度會增加。而為了制造需要 較小尺寸的鰭式場效應(yīng)晶體管的圖案時(shí)，在制造的技術(shù)上，會變得愈來愈具 挑戰(zhàn)性。鰭狀物所需的寬度，己經(jīng)超越現(xiàn)行可用的光刻技術(shù)的分辨率的或是分辨 能力，因此，必須使用不同于標(biāo)準(zhǔn)光刻工藝(photolithography)的制造技術(shù)。 這些技術(shù)通常會形成比起想要的最終尺寸還要大的硅結(jié)構(gòu)，然后經(jīng)由各種方 式修整(trimming)硅結(jié)構(gòu)的尺寸，直到想要的尺寸為止，然而這些技術(shù)仍有許 多缺點(diǎn)而無法被接受。修整尺寸過大的硅鰭狀物的方法之一為，利用反應(yīng)性 離子蝕刻法，由原來過度定義的尺寸修整而縮小硅鰭狀物的尺寸，而由于技 術(shù)節(jié)點(diǎn)(technologynode)變得小于這個(gè)尺寸，因此，上述方法不可實(shí)行。再者， 由于反應(yīng)性離子蝕刻法會導(dǎo)致鰭狀物具有粗糙的表面，此粗糙表面會導(dǎo)致完 成的晶體管具有較差的電子性能。Ahmed等人的美國專利第6,812,119號公開了一種雙柵極鰭式場效應(yīng)晶 體管，其通過氧化鰭狀物使鰭狀物變窄。此用于雙柵極鰭式場效應(yīng)晶體管的 鰭狀物的形成方法包括形成第二半導(dǎo)體材料層于第一半導(dǎo)體材料層上，以及 形成雙覆蓋物(cap)于上述第二導(dǎo)體材料層，此形成方法還包括在雙覆蓋物每一個(gè)鄰接側(cè)形成間隔件(spacer)，以及在上述雙覆蓋物下方的第一半導(dǎo)體材料 層中形成雙鰭狀物。此形成方法也包括薄化上述雙鰭狀物以形成變窄的雙鰭 狀物。
然而，先前技術(shù)仍有鰭狀物過度定義(overdefmed)的尺寸或者表面粗糙 度衍生的相關(guān)問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法，其目的在 于改善現(xiàn)有技術(shù)對于鰭狀物的過度定義尺寸進(jìn)行修整而產(chǎn)生的工藝復(fù)雜度 的問題，或者改善表面粗糙度所導(dǎo)致的鰭式場效應(yīng)晶體管的電子效能不佳的問題。
根據(jù)上述目的，本發(fā)明提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，包括 提供半導(dǎo)體襯底；在該半導(dǎo)體襯底上方形成第一掩模層；在該第一掩模層上 方形成第二掩模層；在該第二掩模層上方形成光致抗蝕劑圖案，其具有第一 寬度；利用該光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，并且蝕刻該第二掩模層；修整 該光致抗蝕劑圖案，以形成修整后的光致抗蝕劑圖案，具有第二寬度，其小 于該第一寬度；利用該修整后的光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，并且蝕刻該 第二掩模層以及該第一掩模層，以形成由該第一掩模層以及該第二掩模層構(gòu) 成的疊層掩模；以及蝕刻該半導(dǎo)體襯底以形成鰭狀物結(jié)構(gòu)，其介于兩個(gè)溝槽 之間。
根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括在形成所述光致 抗蝕劑圖案之前，在第二掩模層上方形成底部抗反射層。
根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括在所述半導(dǎo)體襯 底上方形成第一氧化層；以及在第一掩模層上方形成第二氧化層。
根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括填入隔離層于所 述溝槽之中；凹蝕所述隔離層，以留下淺溝槽隔離物以及形成凹陷部于所述 淺溝槽隔離物的上方；以及在所述疊層掩模以及所述淺溝槽隔離物上方形成 柵極電極，其中所述柵極電極大體上垂直于所述鰭狀物結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括在凹蝕所述隔離
層之前，使用所述疊層掩模為停止層，并平坦化所述隔離層。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括去除所述疊層掩模 的所述第二掩模層。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括在凹蝕所述隔離層 之后，沿著所述鰭狀物結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成柵極介電層。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中所述第一掩模層以及 所述第二掩模層由不同的材料構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中形成所述柵極電極的 步驟包括在所述疊層掩模以及所述淺溝槽隔離物上形成金屬層；在所述金 屬層上形成硬掩模層，其中所述硬掩模層以及所述第一掩模層由不同材料構(gòu) 成；以及蝕刻所述金屬層以形成所述柵極電極。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中所述修整后的光致抗 蝕劑圖案系由激光修整方式或蝕刻修整方式形成。根據(jù)上述目的，本發(fā)明另提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括半導(dǎo)體襯 底，具有鰭狀物結(jié)構(gòu)，介于包含頂部與底部的兩個(gè)溝槽之間；淺溝槽隔離物， 形成于該溝槽的底部；柵極電極，位于該鰭狀物結(jié)構(gòu)以及該淺溝槽隔離物的 上方，其中該柵極電極大體上垂直于該鰭狀物結(jié)構(gòu)；柵極介電層，沿著該鰭 狀物結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成；以及源極/漏極摻雜區(qū)域，形成于該鰭狀物結(jié)構(gòu)之中。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管，還包括掩模層，介于所述鰭狀物結(jié)構(gòu) 以及所述柵極電極之間。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管，還包括氧化層，介于所述掩模層以及 所述鰭狀物結(jié)構(gòu)之間。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管，其中所述鰭狀物結(jié)構(gòu)朝著所述鰭狀物 結(jié)構(gòu)的頂部逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的鰭式場效應(yīng)晶體管，其中所述淺溝槽隔離物具有圓化的頂 部以及圓化的底部。本發(fā)明可改善鰭式場效應(yīng)晶體管的工藝復(fù)雜度和電子性能。
圖1至圖llb為顯示本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鰭式場效應(yīng)晶體管的制造流程 的剖面圖或立體圖。圖12a至圖13b顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的鰭式場效應(yīng)晶體管的制造流程 的剖面圖或立體圖。
其中，附圖標(biāo)記說明如下-
10 鰭式場效應(yīng)晶體管
100 半導(dǎo)體襯底
102、 102a、 102b 第一氧化層
104、 104a、 104b 第一掩模層
106、 106a 第二氧化層
108、 108a、 108b 第二掩模層
110、 110a、 110b 底部抗反射層
112 光致抗蝕劑圖案
112a 修整后的光致抗蝕劑圖案
120~疊層掩模
Wl 第一寬度
W2 第二寬度
122 鰭狀物結(jié)構(gòu)
115~溝槽
e 鰭狀物結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁與上表面的夾角
124 隔離層
124a 中間隔離層
124b 淺溝槽隔離物
125~凹陷部
126 柵極介電層
128~柵極電極
130~硬掩模
132~源極/漏極摻雜區(qū)域
具體實(shí)施例方式
以下配合圖式及各實(shí)施例以更詳細(xì)地說明本發(fā)明。圖1至圖llb為顯示 本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的鰭式場效應(yīng)晶體管的制造流程的剖面圖或立體圖。如圖1所示，提供例如硅襯底或硅鍺襯底的半導(dǎo)體襯底100。接著，可
視需要，利用熱氧化法(thermal oxidation)在半導(dǎo)體襯底100上方形成厚度例 如50A至100A的第一氧化層102,例如為二氧化硅層。第一氧化層102有 助于提升半導(dǎo)體襯底100以及后續(xù)步驟形成的第一掩模層104之間的粘合 度。
利用化學(xué)氣相沉積法在第一氧化層102上方形成第一掩模層104，具體 而言，例如以二氯硅烷(SiH2Cl2)以及氨氣(NH3)為反應(yīng)氣體，并采用等離子加 強(qiáng)型化學(xué)氣才目沉禾只法(plasma enhanced chemical vapor deposition ; PECVD) 或低壓化學(xué)氣相沉積法(low pressure chemical vapor deposition; LPCVD)來形 成氮化硅層，以作為第一掩模層104。本發(fā)明另一實(shí)施例中，可利用氮化鈦、 碳化硅或碳氧化硅來取代氮化硅。再者，上述第一掩模層104的厚度介于 300A至500A之間，例如為大約400A。
利用等離子加強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法，視需要在第一掩模層104上形成例如 二氧化硅的第二氧化層106，其厚度例如為50A至100A。第二氧化層106 有助于提升第一掩模層104以及后續(xù)形成的第二掩模層108之間的粘合度。
其次，利用化學(xué)氣相沉積法在第二氧化層106上方形成第二掩模層108， 具體而言，例如以硅烷(SiH4)以及氨氣(NH3)以及二氧化氮(N02)為反應(yīng)氣體， 并采用等離子加強(qiáng)型化學(xué)氣相沉積法或低壓化學(xué)氣相沉積法來形成氮氧化 硅(SiON)層，以作為第二掩模層108。本發(fā)明另一實(shí)施例中，可利用氮化鈦、 碳化硅或碳氧化硅來取代氮氧化硅(SiON)層。再者，上述第二掩模層108 的厚度介于400A至600A之間，例如為大約500A。第二掩模層108與第一 掩模層104最好是采用不同的材料構(gòu)成。
請參照圖2以及圖3，為了抑制駐波效應(yīng)(standing wave effect)以及由薄 膜干涉(film interference)造成的反射刻痕(reflective notching),以提升關(guān)鍵尺 寸的控制，可視需要在第二掩模層108上形成底部抗反射層(bottom anti-reflective coating)110。底部抗反射層110可包含以碳為主的有機(jī)材料或 者例如肟化硅(siliconoxime, SiOxNy:Hz)、氮氧化硅或氮化硅等無機(jī)材料。本 發(fā)明另一實(shí)施例中，可在形成底部抗反射層110之前，在第二掩模層108的 表面還形成額外的二氧化硅層(圖未顯示)。接下來，利用包括光致抗蝕劑涂 布、軟烤、曝光、顯影、硬烤等步驟的光刻工藝，在底部抗反射層110以及第二掩模層108的上方形成具有第一寬度Wl的光致抗蝕劑圖案112，上述第一寬度Wl例如為500A至3000A。然后，利用光致抗蝕劑圖案112作為蝕刻掩模，蝕刻底部抗反射層IIO 與第二掩模層108，直到露出第二氧化層106，以留下底部抗反射層110a以 及第二掩模層108a。也就是說，在第二掩模層108以及底部抗反射層110的 蝕刻過程中，第二氧化層106是作為蝕刻停止層。接下來，請參照圖4，利 用激光修整方式、蝕刻修整方式、熱修整方式或是濕式化學(xué)浸潤方式以進(jìn)行 光致抗蝕劑圖案112的修整步驟，以形成修整后的光致抗蝕劑圖案112a。上 述修整后的光致抗蝕劑圖案112a具有小于第一寬度Wl的第二寬度W2，修 整后的光致抗蝕劑圖案112a的厚度也可能小于光致抗蝕劑圖案112的厚度。 第二寬度W2大約介于100A至2000A之間，較佳為300A至ioooA之間。 然后，利用修整后的光致抗蝕劑圖案112a作為蝕刻掩模，蝕刻底部抗反射 層110a、第二掩模層108a、第二氧化層106、第一掩模層104以及第一氧化 層102，直到露出半導(dǎo)體襯底100為止，以留下由第二掩模層108b、第二氧 化層106a、第一掩模層104a、第一氧化層102a構(gòu)成的疊層掩模(stacked mask) 120。圖3顯示第二掩模層108具體的蝕刻工藝，而圖4顯示蝕刻第二掩模層 108后的光致抗蝕劑圖案112的修整工藝。本發(fā)明另一實(shí)施例中，可先進(jìn)行 光致抗蝕劑圖案112的修整工藝以形成修整后的光致抗蝕劑圖案112a之后， 再蝕刻第二掩模層108、第二氧化層106、第一掩模層104以及第一氧化層 102。請參照圖4以及圖5，利用蝕刻或是含有氧等離子的灰化工藝以去除修 整后的光致抗蝕劑圖案112a以及底部抗反射層110b，直到露出第二掩模層 108b為止。使用Cb、 HBr及/或SF6為蝕刻氣體，并采用變壓器耦合式等離 子(Transformer Coupled Plasma; TCP)蝕刻機(jī)臺、電容耦合等離子(Capacitive Coupling Plasma; CCP)蝕刻機(jī)臺或者微波順流(microwave downstream)蝕刻 機(jī)臺，來蝕刻半導(dǎo)體襯底IOO，此時(shí)利用疊層掩模120為蝕刻掩模，以留下 溝槽115之間的鰭狀物結(jié)構(gòu)122，如圖6a以及圖6b所示，由于疊層掩模120 的寬度小于光致抗蝕劑圖案112的第一寬度Wl，甚至小于修整后的光致抗 蝕劑圖案112a的第二寬度W2，所以，鰭狀物結(jié)構(gòu)122具有想要的較窄的寛度或尺寸。因此，不需要由原來過度定義的尺寸，進(jìn)行修整步驟而縮小鰭狀 物結(jié)構(gòu)122的尺寸，而能夠使鰭式場效應(yīng)晶體管的鰭狀物結(jié)構(gòu)具有較窄的尺 寸。通過本發(fā)明的上述實(shí)施例，能夠簡化鰭式場效應(yīng)晶體管的工藝復(fù)雜度， 再者，通過本發(fā)明的上述實(shí)施例，能夠避免因修整鰭狀物結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的過度 蝕刻的問題。并且，能夠避免因修整鰭狀物結(jié)構(gòu)而造成的表面粗糙度過大的 問題，進(jìn)行提升鰭式場效應(yīng)晶體管的電子效能。
鰭狀物結(jié)構(gòu)122可以是朝著疊層掩模120為逐漸變窄(tapered)的結(jié)構(gòu)， 鰭狀物結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁與鰭狀物結(jié)構(gòu)122的上表面的延伸線的夾角可以是83 度至89度之間。
接著，請參照圖7，利用高密度等離子化學(xué)氣相沉積法，并且使用例如 硅烷(SiH0與氧化二氮(N2O)為反應(yīng)氣體，以在半導(dǎo)體襯底100以及疊層掩模 120上方形成填入溝槽115的隔離層124，其例如由二氧化硅材料構(gòu)成。
其次，請參照第8圖，進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨法(chemical mechanical polishing; CMP)以平坦化隔離層124，此時(shí)以疊層掩模120的第二掩模層108b 作為研磨停止層，以留下中間隔離層124a。然后，請參照第9a圖以及第9b 圖，進(jìn)行中間隔離層124a的凹蝕步驟(recessing)，或者去除部分的中間隔離 層124a以形成淺溝槽隔離物124b以及位于淺溝槽隔離物124b上方的凹陷 部125，使得鰭狀物結(jié)構(gòu)122的頂部的側(cè)壁暴露出來。凹陷部125的深度例 如為大約500A至大約3000A之間。接下來，利用干蝕刻或是濕蝕刻來去除 第二掩模層108b以及第二氧化層106a。為了修補(bǔ)淺溝槽隔離物124b的輪廓， 可視需要將形成有淺溝槽隔離物124b的半導(dǎo)體襯底100施以大約70(TC至 1000。C的回火步驟，使得淺溝槽隔離物124b具有圓化(roimded)的頂部角落 及/或圓化的底部角落。本發(fā)明另一實(shí)施例中，可在進(jìn)行上述中間隔離層124a 的化學(xué)機(jī)械研磨的平坦化工藝中，去除一部分的疊層掩模120。亦即，可利 用第一掩模層104a作為研磨停止層，然后，在平坦化中間隔離層124a的同 時(shí)，去除第二掩模層108b以及第二氧化層106a。
接著，請參照圖10a以及圖10b，利用例如熱氧化法，沿著鰭狀物結(jié)構(gòu) 122的側(cè)壁及上表面成長例如二氧化硅的柵極介電層126。本發(fā)明另一實(shí)施 例中，柵極介電層126可包括氧化鋁、氧化鑭鋁、氮氧化鉿、氮氧化硅、氧 化鋯、氧化鉿、氧化鑭、氧化釔。柵極介電層126可以利用化學(xué)氣相沉積法形成，可以是單一層也可以雙層或者復(fù)合層。柵極介電層126的厚度例如為50A至200A，較佳為50A至100A。接著，以使用金屬標(biāo)靶的物理氣相沉積法在柵極電極128上方形成例如 金屬層構(gòu)成的導(dǎo)電層，然后在上述導(dǎo)電層上形成不同于第一掩模層104a的 材料的硬掩模材料層，接著利用光刻工藝的蝕刻步驟來定義上述硬掩模材料 層(hard mask material layer)以形成硬掩模130。在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中，硬掩 模130可包括氮氧化硅，再者，此硬掩模130大體上垂直于鰭狀物結(jié)構(gòu)122。 接著，利用此硬掩模130作為蝕刻掩模，并且蝕刻上述導(dǎo)電層，以形成柵極 電極128。柵極電極128的材料可包括鈦、鉭、鉬、釕、鴇、或鉑或其合金， 或者，氮化鈦、氮化鉭、氮化鉬、氮化鎢、硅化鈦、硅化鉭、硅化鉬、硅化 鎢、氧化銦、氧化錫或氧化釕等。接著，請參照圖lla以及圖llb，去除第一掩模層104a以及第一氧化層 102a直到露出鰭狀物結(jié)構(gòu)122的上表面為止，以在柵極電極128的下方留下 第一掩模層104b以及第一氧化層102b，此時(shí)，硬掩模130是作為蝕刻掩模， 然后，利用反應(yīng)性離子蝕刻或者濕式蝕刻以去除硬掩模130。接下來，從鰭 狀物結(jié)構(gòu)122的上表面的方向，在鰭狀物結(jié)構(gòu)122的頂部植入離子或不純物 以形成源極/漏極摻雜區(qū)域132，而形成鰭式場效應(yīng)晶體管10。鰭式場效應(yīng)晶體管IO包括形成有鰭狀物結(jié)構(gòu)122的半導(dǎo)體襯底100，上 述鰭狀物結(jié)構(gòu)122是介于溝槽115之間，且溝槽115具有頂部與底部。上述 鰭式場效應(yīng)晶體管IO還包括淺溝槽隔離物124b，形成于溝槽115的底部， 鰭式場效應(yīng)晶體管IO還包括柵極電極128，其位于鰭狀物結(jié)構(gòu)122以及淺溝 槽隔離物124b的上方，其中上述柵極電極128大致上垂直于鰭狀物結(jié)構(gòu)122。 上述鰭式場效應(yīng)晶體管10還包括柵極介電層126，沿著鰭狀物結(jié)構(gòu)122的頂 部的側(cè)壁形成，鰭式場效應(yīng)晶體管10也包括源極/漏極摻雜區(qū)域132，也稱 為"源極/漏極電極"，形成于鰭狀物結(jié)構(gòu)122中的頂部。鰭式場效應(yīng)晶體管 10可包括由第一掩模層104b以及第一氧化層102b構(gòu)成的掩模層，此掩模層 介于鰭狀物結(jié)構(gòu)122與柵極電極128之間。由于疊層掩模120的一部分可在 凹蝕隔離層124之前去除，因此，比起先前技術(shù)，此第一掩模層104b以及 第一氧化層102b構(gòu)造具有相對小的厚度，因此，可降低鰭式場效應(yīng)晶體管 的高低起伏(topogmphy)。再者，鰭狀物結(jié)構(gòu)122的厚度介于IOOA至IOOOOA之間，而溝槽115的頂部的深度大約介于500A至3000A之間。鰭狀物結(jié)構(gòu) 122是朝著頂部具有逐漸變窄的結(jié)構(gòu)，較佳者，鰭狀物結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁與鰭 狀物結(jié)構(gòu)122的上表面的延伸線的夾角可以是83度至89度之間。圖12a至圖13b顯示本發(fā)明另一實(shí)施例的鰭式場效應(yīng)晶體管的制造流程 的剖面圖或立體圖。除了在形成柵極介電層126之前去除第一氧化層102a以及第一掩模層 104a以露出鰭狀物結(jié)構(gòu)122的上表面以外，圖12a至圖13b所示的具體的鰭 式場效應(yīng)晶體管的制造流程與圖9a至圖lib所示的鰭式場效應(yīng)晶體管的制 造流程大致上類似。因此，柵極介電層126是沿著鰭狀物結(jié)構(gòu)122的側(cè)壁以 及上表面形成。根據(jù)上述本發(fā)明實(shí)施例的鰭式場效應(yīng)晶體管的制造流程，由于可用來作 為淺溝槽隔離物的研磨停止層的第一掩模層104a以及用來轉(zhuǎn)移修整后的光 致抗蝕劑圖案112a的形狀的第二掩模層108b是由不同的材料構(gòu)成，如此， 可改善制造流程的整合度。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何 熟悉此項(xiàng)技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許變化與修改， 因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，包括提供半導(dǎo)體襯底；在所述半導(dǎo)體襯底上方形成第一掩模層；在所述第一掩模層上方形成第二掩模層；在所述第二掩模層上方形成光致抗蝕劑圖案，其具有第一寬度；利用所述光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，并且蝕刻所述第二掩模層；修整所述光致抗蝕劑圖案，以形成修整后的光致抗蝕劑圖案，具有第二寬度，其小于所述第一寬度；利用所述修整后的光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模，并且蝕刻所述第二掩模層以及所述第一掩模層，以形成由所述第一掩模層以及所述第二掩模層構(gòu)成的疊層掩模；以及蝕刻所述半導(dǎo)體襯底以形成鰭狀物結(jié)構(gòu)，其介于兩個(gè)溝槽之間。
2. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括 在形成所述光致抗蝕劑圖案之前，在第二掩模層上方形成底部抗反射層。
3. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括 在所述半導(dǎo)體襯底上方形成第一氧化層；以及 在第一掩模層上方形成第二氧化層。
4. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括 填入隔離層于所述溝槽之中；凹蝕所述隔離層，以留下淺溝槽隔離物以及形成凹陷部于所述淺溝槽隔 離物的上方；以及在所述疊層掩模以及所述淺溝槽隔離物上方形成柵極電極，其中所述柵 極電極大體上垂直于所述鰭狀物結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求4所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括 在凹蝕所述隔離層之前，使用所述疊層掩模為停止層，并平坦化所述隔咼層o
6. 如權(quán)利要求4所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括去除所述 疊層掩模的所述第二掩模層。
7. 如權(quán)利要求4項(xiàng)所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，還包括在凹蝕 所述隔離層之后，沿著所述鰭狀物結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成柵極介電層。
8. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中所述第一掩 模層以及所述第二掩模層由不同的材料構(gòu)成。
9. 如權(quán)利要求4所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中形成所述柵極電極的步驟包括-在所述疊層掩模以及所述淺溝槽隔離物上形成金屬層； 在所述金屬層上形成硬掩模層，其中所述硬掩模層以及所述第一掩模層 由不同材料構(gòu)成；以及蝕刻所述金屬層以形成所述柵極電極。
10. 如權(quán)利要求1所述的鰭式場效應(yīng)晶體管的形成方法，其中所述修整 后的光致抗蝕劑圖案由激光修整方式或蝕刻修整方式形成。
11. 一種鰭式場效應(yīng)晶體管，包括半導(dǎo)體襯底，具有鰭狀物結(jié)構(gòu)，介于包含頂部與底部的兩個(gè)溝槽之間； 淺溝槽隔離物，形成于所述溝槽的底部；柵極電極，位于所述鰭狀物結(jié)構(gòu)以及所述淺溝槽隔離物的上方，其中所 述柵極電極大體上垂直于所述鰭狀物結(jié)構(gòu)；柵極介電層，沿著所述鰭狀物結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成；以及 源極/漏極摻雜區(qū)域，形成于所述鰭狀物結(jié)構(gòu)之中。
12. 如權(quán)利要求11所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，還包括掩模層，介于所述 鰭狀物結(jié)構(gòu)以及所述柵極電極之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，還包括氧化層，介于所述 掩模層以及所述鰭狀物結(jié)構(gòu)之間。
14. 如權(quán)利要求11所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其中所述鰭狀物結(jié)構(gòu)朝著 所述鰭狀物結(jié)構(gòu)的頂部逐漸變窄的結(jié)構(gòu)。
15. 如權(quán)利要求11所述的鰭式場效應(yīng)晶體管，其中所述淺溝槽隔離物具 有圓化的頂部以及圓化的底部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鰭式場效應(yīng)晶體管及其形成方法，此鰭式場效應(yīng)晶體管包括半導(dǎo)體襯底，具有鰭狀物結(jié)構(gòu)，介于包含頂部與底部的兩個(gè)溝槽之間；淺溝槽隔離物，形成于該溝槽的底部；柵極電極，位于該鰭狀物結(jié)構(gòu)以及該淺溝槽隔離物的上方，其中該柵極電極大體上垂直于該鰭狀物結(jié)構(gòu)；柵極介電層，沿著該鰭狀物結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成；以及源極/漏極摻雜區(qū)域，形成于該鰭狀物結(jié)構(gòu)之中。本發(fā)明可降低鰭式場效應(yīng)晶體管的高低起伏并且可改善制造流程的整合度。
文檔編號H01L29/423GK101303975SQ200710154750
公開日2008年11月12日 申請日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月7日
發(fā)明者丁致遠(yuǎn), 徐祖望, 蘇怡年, 蔡嘉祥, 鐘堂軒 申請人:臺灣積體電路制造股份有限公司