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【发明授权】鳍状场效晶体管结构及其形成方法_台湾积体电路制造股份有限公司_201710173984.7 

申请/专利权人:台湾积体电路制造股份有限公司

申请日:2017-03-22

公开(公告)日:2022-12-02

公开(公告)号:CN107887439B

主分类号:H01L29/78

分类号:H01L29/78;H01L21/336;H01L29/06

优先权:["20160929 US 15/280,703"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2022.12.02#授权;2019.09.13#实质审查的生效;2018.04.06#公开

摘要:用于切割基板上的鳍状场效晶体管结构的鳍状片段的切割最后的工艺,采用两步工艺。在形成鳍状物后,沉积氧化物材料于鳍状场效晶体管结构的沟槽中。氧化物材料可为浅沟槽隔离氧化物或低应力的虚置填隙材料。通过蚀刻品可移除鳍状片段,并保留凹陷状如u型或v型的硅部分于鳍状物底部。当氧化物材料为浅沟槽隔离氧化物时,移除鳍状物后形成的孔洞可填有替换的浅沟槽隔离氧化物。当氧化物材料为虚置的填隙材料时,可移除虚置的填隙材料以置换成浅沟槽隔离氧化物;或者将虚置的填隙材料转变成浅沟槽隔离氧化物,并在上述转变步骤之前或之后填入替换的浅沟槽隔离氧化物。

主权项:1.一种鳍状场效晶体管结构的形成方法,包含:选择性蚀刻一基板以形成多个鳍状物与多个沟槽;将一第一氧化物填入所述多个沟槽,该第一氧化物具有一第一材料组成,且该第一材料组成具有一第一应力特性;蚀刻所述多个鳍状物的一第一鳍状物以移除该第一鳍状物的一第一部分,以形成一孔洞;以及将一第二氧化物填入该孔洞,以密封该第一鳍状物的一第二部份,该第二氧化物具有一第二材料组成,该第二材料组成具有一第二应力特性,且该第二材料组成与该第一材料组成不同,其中该第二应力特性大于该第一应力特性。

全文数据:鳍状场效晶体管结构的形成方法技术领域[0001]本公开实施例涉及鳍状场效晶体管结构的形成方法,更特别涉及两步的切割最后的工艺。背景技术[0002]随着集成电路的尺寸缩小以及对集成电路的速度的需求增加,晶体管需具有更高的驱动电流以及更小的尺寸。因此发展鳍状场效晶体管。鳍状场效晶体管包含垂直的半导体鳍状物于^板上。半导体鳍状物用以形成源极与漏极区,以及源极与漏极区之间的沟道区。浅沟槽隔离区形成以定义半导体鳍状物。鳍状场效晶体管亦包含栅极堆叠,其形成于半导体鳍状物的侧壁与上表面上。虽然现有的鳍状场效晶体管装置与其制作方法通常可适用于特定目的,但仍无法完全适用于所有方面。举例来说,目前亟需更弹性的整合方式以形成鳍状物与隔离结构。发明内容[0003]本公开一实施例提供的鳍状场效晶体管结构的形成方法,包含:选择性蚀刻基板以形成多个鳍状物与多个沟槽;将第一氧化物填入该些沟槽;蚀刻鳍状物的第一鳍状物以移除至少部分的第一鳍状物,以形成孔洞;将第二氧化物填入孔洞,且第二氧化物可与第一氧化物相同或不同。附图说明[0004]图1至图I5是一些实施例中,以切割最后的工艺形成的鳍状场效晶体管于工艺的中间阶段的剖视图。[0005]附图标记说明:[0006]1〇1半导体基板[0007]103垫氧化物层[0008]105垫氮化物层[0009]107硬掩模层[0010]108光致抗蚀剂层[0011]109氧化物层[0012]111沟槽[0013]113较下部分[0014]114鳍状物[0015]115虚置的填隙材料[0016]116较上部分[0017]117光致抗蚀剂材料[0018]118、119、121开口[0019]123鳍状部分[0020]127、141、143浅沟槽隔离氧化物材料[0021]129上表面具体实施方式[0022]下述内容提供的不同实施例或实例可实施本公开实施例的不同结构。特定构件与排列的实施例是用以简化本公开而非局限本公开。举例来说,形成第一结构于第二结构上的叙述包含两者直接接触,或两者之间隔有其他额外结构而非直接接触。此外,本公开实施例的多种例子可重复标号及或符号,但这些重复仅用以简化及清楚说明,而非多种实施例及或设置之间具有相同标号的单元之间具有相同的对应关系。[0023]此外,空间性的相对用语如「下方」、「其下」、「较下方」、「上方」、「较上方」、或类似用语可用于简化说明某一元件与另一元件在图示中的相对关系。空间性的相对用语可延伸至以其他方向使用的元件,而非局限于图示方向。元件亦可转动90°或其他角度,因此方向性用语仅用以说明图示中的方向。[0024]切割最后的鳍状场效晶体管与其形成方法将提供如下。切割最后的鳍状场效晶体管于工艺的中间阶段中的实施例亦说明如下,并讨论一些实施例的一些变化。在多种附图与实施例中,类似标号将用以标示类似单元。[0025]图1至图15是一些实施例中,切割最后的鳍状场效晶体管于工艺的中间阶段中的剖视图。[0026]通过移除或分隔鳍状物,可让基体基板上的鳍状场效晶体管结构形成个别的晶体管。切割优先的方法在使基板材料凹陷前可先切割鳍状物,因此鳍状物绝不形成于切割优先区中。在切割优先工艺中,关键尺寸负荷为切割鳍状物的问题之一。在切割最后的方法中,可先形成鳍状物于基板上,接着依据所需的定义氧化物的晶体管设计,移除或分隔鳍状物。在切割最后工艺的光刻工艺中,当鳍状技术的尺寸越来越小时,关键尺寸一致的层迭将会是问题之一。若可采用光刻工艺,且切割最后的工艺可行的话,则切割最后的工艺会优于切割优先的工艺。一般在考量成本及工艺优点的情况下,需采用切割最后的工艺。切割最后的工艺可缩小图案中切口或间隙的尺寸。缩小尺寸即可形成较高密度的图案与结构。举例来说,上述方法可形成较小的静态随机存取存储器单元尺寸,进而增加静态随机存取存储器装置中的静态随机存取存储器单元密度。[0027]当鳍状场效晶体管的鰭状物尺寸随着较小的布局技术缩小,对小尺寸如宽度与小间距的鳍状物进行切割最后的工艺也更困难。举例来说,当鳍状物场效晶体管布局包含的鳍状物间距小于25nm时,采用公知的切割最后工艺将面临问题。在上视图中,鳍状物的间距包含上视图中,鳍状物的宽度加上相邻的鳍状物之间的距离。此外,工艺变异会防碍切割最后的工艺策略。一般而言,切割最后的工艺在形成鳍状物后,才切割鳍状物。在不切割的鳍状物上可沉积并图案化光致抗蚀剂掩模,并露出欲切割的鳍状物。接着蚀刻移除露出的鳍状物。然而鳍状物尺寸与间距越小,则光致抗蚀剂相关工艺越困难。[0028]一实施例采用切割最后的工艺,其先使欲切割的鳍状物以及与其邻近的鳍状物稳定。上述稳定步骤包含形成浅沟槽隔离氧化物于每一鳍状物之间。通过浅沟槽隔离氧化物,可精细切割个别的鳍状物顶部,以自浅沟槽隔离氧化物或其他鳍状物的盖结构露出鳍状物。接着以自对准蚀刻搭配浅沟槽隔离氧化物作掩模,蚀刻移除个别的鳍状物。在蚀刻移除鳍状物或部分鳍状物后形成的孔洞,可加入浅沟槽隔离氧化物。上述两步工艺可让尺寸越来越小的鰭状物得以进行最后切割的工艺,本公开实施例提供两步的切割最后的工艺,以自鳍状场效晶体管结构移除鳍状物或部分鳍状物)。[0029]当移除或分隔鳍状场效晶体管结构的鳍状物如切割鳍状物产生孔洞时,保留的鳍状物可能朝孔洞弯折。永久性的浅沟槽隔离氧化物通常具有高硬力,且可在定义氧化物的边缘提供压力至鳍状物上。切割与移除鳍状物后,接着取代为浅沟槽隔离氧化物,高应力会让与切割3移除的鳍状物相邻或与定义氧化物区边缘相邻的鳍状物弯折。由于高应力的浅沟槽隔离氧化物会将鰭状物的弯折应力转移至下一个鳍状物,因此一个鳍状物弯折时,€附近的鳍状物亦随之弯折。本公开一些实施例采用低应力的虚置填隙材料取代浅沟槽隔离氧化物,有助于避免切割最后的工艺中的鰭状物弯折。这些实施例将进一步详述于下。[0030]图1是工艺的早期阶段的鳍状场效晶体管的半导体结构。半导体基板101为部分的半导体晶片。在本公开一些实施例中,半导体基板101包含结晶硅。可用于半导体基板101的其他材料包含碳、锗、镓、硼、砷、氮、铟、及或磷、或类似物。半导体基板101亦可包含其他半导体材料如III-V族半导体化合物材料。半导体基板101可为基体基板或绝缘层上半导体基板。此外,半导体基板101可包含其他结构。举例来说,半导体基板101可包含多种掺杂区(如P型基板或n型基板),端视设计需求而定。举例来说,掺杂区可掺杂p型掺质如硼或扮^^型掺质如磷或砷、及或上述的组合。掺杂区可设置以用于n型鳍状场效晶体管,或另外设置以用于P型鳍状场效晶体管。[0031]垫氧化物层103、垫風化物层105、与硬掩模层107形成于半导体基板上。垫氧化物层1〇3可为薄膜,其包含氧化硅。在一些实施例中,垫氧化物层103的形成方法为热氧化工艺,其氧化半导体基板101的上表面。垫氧化物层103可作为半导体基板101与垫氮化物层105之间的粘着层。垫氧化物层1〇3亦可作为蚀刻垫氮化物层1〇5时的蚀刻停止层。垫氮化物层1〇5可为第一硬掩模层。垫氮化物层105的组成可为硬掩模材料如氮化硅。在一些实施例中,垫虱化物层105的形成方法可采用低压化学气相沉积。在其他实施例中,塾氮化物层1〇5的形成方法可为桂的热氮化工艺、等离子体增强化学气相沉积、或等离子体阳极氮化工艺。在其他实施例中,硬掩模层107可为第二硬掩模层,且其组成可与垫氮化物层105的材料相同或不同。硬掩模层107可视作定义氧化物阻层。硬掩模层107的形成技术可与垫氮化物层1〇5的形成技术相同或不同。垫氧化物层1〇3、垫氮化物层105、与硬掩模层1〇7的组合可作为后续光刻工艺中的硬掩模。[0032]图2新增光致抗蚀剂层1〇8于硬掩模层1〇7的顶部上,接着依据定义氧化物鳍状场效晶体管的鳍状物所在处)图案化光致抗蚀剂层,以形成开口110于光致抗蚀剂层1〇8中。在一些实施例中,光致抗蚀剂层10S可视作定义氧化物的光致抗蚀剂层。一般而言,光刻技术包含沉积光致抗蚀剂材料如光致抗蚀剂层108、照射曝光)、以及显影以移除部分光致抗蚀剂材料。保留的光致抗蚀剂材料可保护其下的材料比如此例的硬掩模层免于后续工艺如蚀刻影响。在此例中,图案化光致抗蚀剂材料以定义垫氧化物层103、垫氮化物层1〇5、与硬掩模层107。[0033]如图3所示,蚀刻硬掩模层107、垫氮化物层105、与垫氧化物层103,以露出下方的半导体基板101。接着可移除光致抗蚀剂层108。虽然附图中垫氧化物层1〇3、塾氮化物层105、与硬掩模层107的剖面形状为矩形,但其剖面形状亦可为上窄下宽的梯形。[0034]如图4所示,可视情况进行修整工艺以修整垫氧化物层1〇3、垫氮化物层105、与硬掩模层107。修整工艺可缩小每一上述结构的整体宽度。在一些实施例中,修整工艺可为等离子体蚀刻,其可采用反应性离子蚀刻或原子层蚀刻以修整垫氧化物层1〇3、垫氮化物层105、与硬掩模层107的形状。上述修整工艺可为单一步骤或多重步骤。[0035]如图5所示,可视情况进行再覆盖工艺,以增加垫氧化物层103、垫氮化物层105、与硬掩模层107定义的鳍状物尖端宽度。氧化物可沉积于上述结构,以形成再覆盖的氧化物层1〇9。氧化物层109可为顺应性的层状物,其水平部分与垂直部分的厚度相近。在一些实施例中,氧化物层109的形成方法可为沉积技术如原子层沉积或次原子化学气相沉积。举例来说,合适的再覆盖氧化物材料可为原子层沉积氧化物。在一些实施例中,可在视情况进行的修整工艺(见图4之后,再形成氧化物层109。在其他实施例中,即使未进行上述的修整工艺,仍可形成氧化物层109。[0036]如图6所示,蚀刻半导体基板101以形成鳍状物114与沟槽111。鳍状物114的较下部分113由半导体基板1〇1组成,较上部分116由堆叠的氮氧化物层103与垫氮化物层105组成,且侧壁由再覆盖的氧化物层109所组成若形成氧化物层109。在一些实施例中,较下部分II3的高度可介于7〇nm至l5〇nm之间。举例来说,较下部分113的高度可为约100nm。在一些实施例中鳍状物高度可大于150nm或小于70nm。虽然非等向蚀刻可用以形成图6中所示的矩形剖面的较下部分113,但本领域技术人员应理解较下部分113可具有梯形剖面上窄下宽)。氧化物」层109若存在)与硬掩模层1〇7的最顶层可移除,且移除方法可为化学机械研磨工艺。在采用氧化物层1〇9的实施例中,氧化物层109可保留于较上部分116的侧壁上。[0037]如图7所示的一些实施例中,虚置的填隙材料丨丨5可用以填入沟槽丨丨丨。在一些实施例中,虚置的填隙材料IIS可完全封住鳍状物如附图。在其他实施例中,虚置的填隙材料n5可封住部分的鳍状物。在一些实施例中,可平坦化如化学机械研磨虚置的填隙材料115,使虚置的填隙材料的顶部表面与垫氮化物层1〇5的顶部表面共平面。[0038]用于虚置的填隙材料115可包含低应力且易移除的材料。采用虚置的填隙材料II5,而非恒久的浅沟槽隔离氧化物材料。虚置的填隙材料115可包含碳化硅、碳氧化硅低介电常数材料如Si〇2、SiOCH、硼磷硅酸盐玻璃、四乙氧基硅烷、旋转涂布玻璃、未掺杂的硅酸盐玻璃、氟化硅酸盐玻璃、高密度等离子体氧化物、多孔氧化硅、掺杂碳的多机聚合物、或麵为抽聚合物、離_補。m的麵材料115的形成方法可为沉积如次压化学气相沉积、可流动化学气相目沉积、原子层㈣、或类似方法。在—些实賴中,可施加液态_置的種或目火虚4_隨料115。_来说,_置__料115为涂布碳材料可含约50%至约95%的碳。1麵,麵瞧咖米用低应力与易于移除的材料作为虚置的填隙材料115,可减少图案密度低_图案密度闻的区域之间的应力差异。在移除不需要的较下部分113后,再移除虚置的填隙材料II5以将其置换为真、的浅沟槽隔离氧化物。在切割鳍状物及移除不需要的鳍状物之后,若采用恒久的浅沟槽隔离氧化物材料,沉积高应力的浅沟槽隔离氧化物材料至开口中可能会导致压缩效应,造成邻近的鳍状物特别是鳍状物尖端弯折。位于相邻的每一鳍状物之间的浅沟槽隔尚氧化物材料,会让鳍状物的弯折转移至下一个鳍状物,即邻近的鳍状物弯折会造成其他附近的鳍状物弯折。Z[0042]如图8所示,可沉积并图案化光致抗蚀剂材料117以形成开口118,且开口118对应切割最后的工艺中所欲移除的鳍状物。一般而言,光刻技术包含沉积光致抗蚀剂材料如光致抗蚀剂材料II7、照射曝光)、以及显影移除部分的光致抗蚀剂材料。保留的光致抗蚀剂材料可保护其下方的材料如虚置的填隙材料115免于后续工艺步骤如蚀刻影响。在此例中,可图案化光致抗蚀剂材料以定义欲移除的鰭状物。光致抗蚀剂材料丨丨7作为精密切割图案,接着可作为蚀刻掩模。[0043]图9是施加一或多个精细切割工艺后的半导体结构。一或多个精细切割可采用光致抗蚀剂材料U7作为精细切割图案。虽然图示的切割沿着鳍状物的长度方向,切割仍可横越鳍状物,即移除鳍状物片段之间的部分鳍状物,以将鳍状物切割成鳍状物片段。本领域技术人员亦应理解,可移除一或多个鳍状物或鰭状物片段。如此一来,一些实施例中可移除完整鳍状物,而其他实施例未移除任何鳍状物但移除一或多个鳍状物片段。精细切割工艺可形成开口119以露出较下部分113,即之后欲移除的鳍状物所在处。精细切割工艺可包含多重步骤以移除垫氮化物层1〇5与垫氧化物层1〇3,其移除方式可为多种技术如精细切割图案与选择性蚀刻的组合,即选择性蚀刻垫氮化物层105与垫氧化物层103。[0044]如图1〇所示,采用蚀刻品移除精细图案光致抗蚀剂材料117所露出的较下部分113。在一些实施例中,可移除视情况形成的氧化物层109若存在)。在其他实施例中,可保留氧化物层1〇9。蚀刻品可包含湿蚀刻品或干蚀刻品。蚀刻工艺可包含自对准蚀刻。在一些实施例中,硅蚀刻可采用氯气或溴化氢,其对硅的蚀刻选择性高于对介电物如碳氧化硅、旋转涂布碳、或其他氧化物。[0045]在蚀刻后,可保留较下部分113的底部的鳍状部分123。鳍状部分123的顶部表面为波浪状,即鳍状部分的中心的上表面比其边缘凹陷。换言之,鳍状部分123的上表面的剖视形状为凹陷。如此一来,鳍状部分I23亦可称作凹陷的鳍状部分123。举例来说,鳍状部分的剖面形状可为u型或v型。在一些实施例中,较下部分123的凹陷的鳍状部分123为原有较下部分I23的尺寸的约5%至30%之间。举例来说,一些实施例的较下部分113的高度为约100nm,而凹陷的鳍状部分123的高度可为约20nm。在一些实施例中可完全移除较下部分113,即完全不保留任何凹陷的鳍状部分123。在一些实施例中,可保留超过30%的较下部分113以作为凹陷的鳍状部分123。[0046]蚀刻工艺可为自对准蚀刻,以形成开口121。虽然附图中的开口121其顶部比底部,但一些实施例的开口121其顶部较靠近虚置填隙材料115的上表面比底部靠近凹陷的鳍状部分123窄。在一些实施例中,蚀刻形成开口121时,鳍状物114的较上部分116中的开口119仍维持其宽度。综上所述,开口m—开始宽,在对应较上部分116的位置变窄,接着再变宽至较下部分113的宽度。由于虚置的填隙材料115为低应力材料,邻近开口121的鳍状物不会芎犰。右虚置的填隙材料改为咼应力柯科如真的浅沟槽隔离氧化物材料,则邻近开口121的鳍状物将因高应力材料而自开口121向外弯折。[0047]较下部分113的凹陷的鳍状部分123保留于上述工艺后。蚀刻可形成凹陷的鳍状部分123于虚置的填隙材料115中。在蚀刻较下部分113时,蚀刻品将浓缩于较下部分113的中心,使中心比两侧暴露至更多的蚀刻品,即形成上表面的中心凹陷的鳍状部分丨23。在一般切割最后的工艺中,掩模欲保留的鳍状物以移除欲移除的鳍状物,但未采用虚置的填隙材料115。接着可蚀刻移除露出的鳍状物。如此一来,实施例可产生凹陷的鳍状部分123,而一般切割最后的工艺保留的鳍状部分将不具有这种轮廓。[0048]如图11所示的一实施例中,可移除虚置的填隙材料丨丨5,以形成图丨i所示的结构。移除虚置的填隙材料115可采用蚀刻品,其可包含湿蚀刻品或干蚀刻品。在一些实施例中,可采用蚀刻硅的蚀刻品如氧等离子体、联胺等离子体、或其他合适蚀刻品。由于虚置的填隙材料115易于移除,蚀刻品可实质上移除所有虚置的填隙材料丨丨5而不损伤其他部分的结构。综上所述,图11的结构可称作切割最后的定义氧化物工艺。、[0049]如图12所示,可形成恒久的浅沟槽隔离氧化物材料127于半导体结构上。在一些实施例中,浅沟槽隔离氧化物材料I27可完全封住鳍状物。值得注意的是,移除硅的鳍状物所形成的凹陷的鳍状部分123仍保留,且浅沟槽隔离氧化物材料127亦封住凹陷的鳍状部分123。在图13中,可平坦化浅沟槽隔离氧化物材料127,使其上表面129与鳍状物的上表面共平面。[0050]图13的鳍状结构可进行后续工艺以具有源极漏极区,以及位于鳍状结构上的一或多个栅极结构。内连线可连接至鳍状结构,使部分的鳍状场效晶体管连接至其他主动装置。可切割鳍状场效晶体管结构以进行后续工艺。[0051]采用虚置的填隙材料II5有利于切割最后的工艺得以用于小尺寸的工艺技术,并减少鳍状物因高应力的浅沟槽隔离氧化物材料而弯折的机会。举例来说,一些实施例中两步的切割最后的工艺,可用于宽度小于l5nm如约8nm的鳍状物。在其他实施例中,采用虚置的填隙材料的两步的切割最后的工艺,可用于宽度大于15nm的鳍状物。[0052]如图14所示,一些实施例在图1〇的工艺后,并不移除低品质的浅沟槽隔离氧化物材料,而是将其暴露至额外热回火如高温热回火或长时间热回火),使其转变成高品质的浅沟槽隔尚氧化物材料。举例来说,在低温回火形成低品质的浅沟槽隔离氧化物材料的实施例中,高温热回火可将低品质的浅沟槽隔离氧化物材料转变成高品质的浅沟槽隔离氧化物,而不需移除低品质的浅沟槽隔离氧化物材料。额外的浅沟槽隔离氧化物材料143可沉积或形成于开口121中。在一些实施例中,额外的浅沟槽隔离氧化物材料143可为低品质的浅沟槽隔离氧化物材料,且可进一步回火半导体结构,使浅沟槽隔离氧化物材料143及虚置的填隙材料II5转变成恒久的浅沟槽隔离氧化物材料141与143。在其他实施例中,虚置的填隙材料115可转变成恒久的浅沟槽隔离氧化物材料141,并采用高品质的恒久的浅沟槽隔离氧化物材料143填入开口121。浅沟槽隔离氧化物材料141与143可为相同或不同材料,且其沉积或形成方法可为虚置的填隙材料115的形成方法如前述。2〇53]将虚置的填隙材料115转变为浅沟槽隔离氧化物,有助于缓和高应力的浅沟槽隔罔氧化物ia成的鑛状物弯折。米用两步的切割最后的工艺,亦可让切割最后的工艺用于小尺寸的工艺技术。举例来说,一些实施例中两步的切割最后的工艺,可用于鰭状物宽度小于If5nm比如约8nm的技术。在其他实施例中,采用转换的虚置填隙材料的两步切割最后的工艺,可用于鳍状物宽度大于15nm的技术。[00M]回到图14,一些实施例未采用虚置填隙材料,而恒久的浅沟槽隔离氧化物可用于两步的蚀刻最后的工艺。在这些实施例中,凹陷的鳍状物部分124可保留于浅沟槽隔离氧化物中,如前所述。这些实施例在图10的工艺后,虚置的填隙材料115与浅沟槽隔^氧化物材料141可视作恒久的浅沟槽隔离氧化物材料。移除较下部分113后形成的开口m,可填有额外$恒久的浅沟槽隔离氧化物材料143,或填有之后可硬化、加热、或回火成恒久的浅'沟槽隔离氧化物材料的材料。浅沟槽隔离氧化物材料143可经由多重沉积步骤形成^比如次压化学气相沉积、可流动化学气相沉积、化学气相沉积、原子层沉积、或类似方法。在一些实施例中,可施加液态的虚置的填隙材料115后,接着进行硬化、加热、或回火。虽然搭配浅沟槽隔离氧化物材料的两步切割最后的工艺会导致鳍状物弯折,其仍可让切割最^的工艺用于小尺寸的工艺技术。举例来说,一些实施例中两步的切割最后的工艺,可用于鳍状物宽度小于15nm比如约8nm的技术。在其他实施例中,采用浅沟槽隔离氧化物的两步切割最后的工艺,可用于鳍状物宽度大于15nm的技术。[0055]如图15所示,接着图案化浅沟槽隔离氧化物材料141与143,使两者的上表面129与鳍状物的顶部实质上共平面。图15的鳍状结构可进行后续工艺以具有源极漏极区,以及位于鳍状结构上的一或多个栅极结构。内连线可连接至鳍状结构,使部分的鳍状场效晶体管连接至其他主动装置。可切割鳍状场效晶体管结构以进行后续工艺。[0056]本公开实施例可提供切割最后的工艺,以用于切割基板上的鳍状场效晶体管结构的鳍状片段。采用两步工艺可让切割最后的工艺用于较小的鳍状物技术通常需采用切割优先的工艺)。在形成鳍状物后,沉积材料于鳍状场效晶体管结构的沟槽中。在一些实施例中,沉积的材料为浅沟槽隔离氧化物。浅沟槽隔离氧化物通常具有高应力,且在移除鳍状片段的工艺中可能导致鳍状物朝邻近的鳍状物弯折。在一些实施例中,沉积的材料为虚置的填隙材料,其可为低应力的氧化物。采用虚置的填隙材料,有助于避免因采用浅沟槽隔离氧化物导致的鳍状物弯折。在一些实施例中,虚置的填隙材料可为低温回火的浅沟槽隔离氧化物或未完全形成或处理),因此浅沟槽隔离氧化物维持低应力。通过蚀刻品可进行精细切割,以移除鳍状物或鳍状片段,并保留硅的凹陷部分于鳍状物底部。在采用浅沟槽隔离氧化物的实施例中,移除鳍状物后的孔洞可填有替换的浅沟槽隔离氧化物。在采用虚置的填隙材料的实施例中,一些实施例可移除虚置的填隙材料以置换成浅沟槽隔离氧化物,而其他实施例可将虚置的填隙材料转变为浅沟槽隔离氧化物材料,并将浅沟槽隔离氧化物材料填入孔洞。[G057]在一些实施例中,方法包含选择性蚀刻基板以形成鳍状物与沟槽。接着将第一氧化物填入沟槽。蚀刻鳍状物之一者第一鳍状物)以移除至少部分的第一鳍状物,以形成孔洞。将第二氧化物填入孔洞,且第二氧化物可与第一氧化物相同或不同。[0058]在一些实施例中,上述方法在蚀刻第一鳍状物后,第一鳍状物的上表面具有凹陷的剖视形状。[0059]在一些实施例中,上述方法的第一氧化物适于作为浅沟槽隔离氧化物。[0060]在一些实施例中,上述方法的第一氧化物为具有低应力特性的虚置填隙材料。[0061]在一些实施例中,上述方法还包括在蚀刻第一鳍状物后,移除第一氧化物。[0062]在一些实施例中,上述方法将第二氧化物填入孔洞的步骤包含沉积第二氧化物至沟槽中。[0063]在一些实施例中,上述方法还包括在蚀刻第一鳍状物之后,将第一氧化物转变为第三氧化物,且第三氧化物的应力特性高于第一氧化物的应力特性。[0064]在一些实施例中,方法包含选择性蚀刻基板以形成多个鳍状物与沟槽。接着将虚置填隙氧化物填入沟槽。在鳍状物的第一鳍状物上进行精细切割。接着蚀刻第一鳍状物。接着移除虚置的填隙氧化物,以及沉积浅沟槽隔离氧化物于沟槽中及第一鳍状物上。[0065]在一些实施例中,上述方法在蚀刻第一鳍状物后,第一鳍状物的上表面具有凹陷的剖视形状。[0066]在一些实施例中,上述方法的精细切割步骤依据精细切割图案。[0067]在一些实施例中,上述方法中蚀刻第一鳍状物的步骤采用精细切割图案。[0068]在一些实施例中,上述方法还包括沉积垫氧化物层于硅基板上、沉积氮化硅层于垫氧化物层上、以及以光致抗蚀剂及蚀刻工艺图案化垫氧化物层与氮化硅层。[0069]在一些实施例中,上述方法还包括平坦化浅沟槽隔离氧化物与鳍状物,使第一鳍状物以外的鳍状物的上表面与浅沟槽隔离氧化物的上表面实质上共平面。[0070]在一实施例中,鳍状场效晶体管结构包含基板,其具有较低的连续部分,以及连续部分上的多个鳍状物。鳍状物包含至少一缩短的鳍状物。其他鳍状物未缩短,且为完整的鳍状物。缩短的鳍状物比完整的鳍状物短。缩短的鳍状物的上表面具有凹陷的剖视形状。浅沟槽隔离氧化物材料位于鳍状物之间的沟槽。[0071]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构其缩短的鳍状物的上表面具有孔洞。[0072]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构其浅沟槽隔离氧化物材料亦位于缩短的鳍状物的上表面上。[0073]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构其浅沟槽隔离氧化物材料的上表面与完整的鳍状物的上表面共平面。[0074]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构还包括垫氧化物层位于每一完整的鳍状物上。[0075]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构还包括氮化硅层位于每一垫氧化物层上。[0076]在一些实施例中,上述鳍状场效晶体管结构还包括再覆盖的氧化物层,其于剖面图中位于垫氧化物层与氮化硅层的侧壁,且再覆盖的氧化物层不同于浅沟槽隔离氧化物。[0077]上述实施例的特征有利于本领域技术人员理解本公开实施例。本领域技术人员应理解可采用本公开实施例作基础,设计并变化其他工艺与结构以完成上述实施例的相同目的及或相同优点。本领域技术人员亦应理解,这些等效置换并未脱离本公开实施例的精神与范畴,并可在未脱离本公开实施例的精神与范畴的前提下进行改变、替换、或更动。

权利要求:1.一种鳍状场效晶体管结构的形成方法,包含:^选择性蚀刻一基板以形成多个鳍状物与多个沟槽;将一第一氧化物填入所述多个沟槽;蚀刻所述多个鳍状物的一第一鳍状物以移除至少部分的该第一靖状物以开,成一孔洞;将一第二氧化物填入该孔洞,且该第二氧化物可与该第一氧化物相同或不同。

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