[发明专利]半导体鳍状结构及其形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制作工艺领域，特别是涉及一种增进移除鳍状结构时的精准度的方法。

背景技术

随着场效晶体管(Field Effect Transistors,FETs)元件尺寸持续地缩小，现有平面式（planar）场效晶体管元件的发展已面临制作工艺上的极限。为了克服制作工艺限制，以非平面(non-planar)的场效晶体管元件，例如鳍状场效晶体管(Fin Field Effect Transistor,Fin FET)元件取代平面晶体管元件已成为目前的主流发展趋趋势。

然而，当场效晶体管元件的尺寸逐渐缩小时，其中各部分的区域的电性及物理要求也日趋严苛；例如，鳍状结构的尺寸、形状以及彼此的间距等，如何达到所需的规格要求以及克服各物理极限形成此些结构并达成此些条件已为现今半导体产业的重要议题。

现有技术中，若基底上存在有多个鳍状结构，且各个鳍状结构彼此的间距较小，当仅进行一次性曝光与蚀刻步骤以移除部分的鳍状结构时，可能会因为基底上各区域（包括疏离区与密集区）的鳍状结构密度不均，而使得蚀刻步骤需要精准的定位，才能准确地蚀刻部分的鳍状结构，并保留所需的鳍状结构，如此一来，需要花费更多的心力。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种半导体鳍状结构的形成方法，至少包含以下步骤：首先，提供一基底，并形成多个鳍状结构于该基底上，接着以一第一图案化光致抗蚀剂当做一掩模，并且进行一第一蚀刻步骤，以移除多个该鳍状结构，在该第一蚀刻步骤之后，以一第二图案化光致抗蚀剂当做一掩模，并且进行一第二蚀刻步骤，以移除多个该鳍状结构，其中该第一图案化光致抗蚀剂的图案密度较该第二图案化光致抗蚀剂的图案密度高。

本发明另提出一种半导体鳍状结构，其包含一细长鳍状结构，一宽短鳍状结构连接该细长鳍状结构与一基底，一第一绝缘层位于该宽短鳍状结构侧边，以及一第二绝缘层介于该细长鳍状结构与该第一绝缘层之间，且位于该宽短鳍状结构上方。

本发明半导体鳍状结构的形成方法，利用两次不同的蚀刻步骤移除鳍状结构，在第一次蚀刻步骤后，基底上鳍状结构的密度已经降低，因此第二次的蚀刻步骤可以准确地保留特定的鳍状结构，降低制作工艺难度，也不需要花费许多心力在定位步骤上。

附图说明

图1至图11是根据本发明第一较佳实施例所绘示的半导体鳍状结构的制作方法示意图。

符号说明

10 基底

11 多层结构

12 顶层

13 底层

14 缓冲层

16 牺牲栅极

20 间隙壁

21 图案化多层结构

26 鳍状结构

26A 鳍状结构

26B 鳍状结构

28 绝缘层

29 衬垫层

30 掩模层

31 底层

32 顶层

33 第一介电层

34 第一图案化光致抗蚀剂

35 凹槽

36 宽短鳍状结构

37 凸块

41 底层

42 顶层

43 第二介电层

44 第二图案化光致抗蚀剂

48 绝缘层

51 高介电常数层

52 功含数金数层

53 导电层

E1 第一蚀刻步骤

E2 第二蚀刻步骤

具体实施方式

为使熟习本发明所属技术领域的一般技术者能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。

为了方便说明，本发明的各附图仅为示意以更容易了解本发明，其详细的比例可依照设计的需求进行调整。在文中所描述对于图形中相对元件的上下关系，在本领域之人皆应能理解其是指物件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所公开的范围，在此容先叙明。