[发明专利]半导体元件及其制作方法

说明书

本发明公开一种半导体元件及其制作方法，其中制作最小鳍状结构长度的方法为，首先形成一鳍状结构沿着一第一方向延伸于基底上，然后形成第一单扩散隔离结构以及第二单扩散隔离结构沿着一第二方向延伸并将该鳍状结构分隔为第一部分、第二部分以及第三部分。接着进行一鳍状结构切割制作工艺，例如先形成一图案化掩模于基底上，其中图案化掩模包含一开口暴露出第一单扩散隔离结构、第二部分以及第二单扩散隔离结构，随后再去除第一部分以该第三部分。

技术领域

本发明涉及一种制作半导体元件的方法，其主要是涉及一种利用单扩散隔离结构来提升光刻制作工艺时视窗的方法。

背景技术

近年来，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 fieldeffect transistor,Fin FET)元件来取代平面晶体管元件已成为目前的主流发展趋势。由于鳍状场效晶体管元件的立体结构可增加栅极与鳍状结构的接触面积，因此，可进一步增加栅极对于载流子通道区域的控制，从而降低小尺寸元件面临的漏极引发能带降低(draininduced barrier lowering,DIBL)效应，并可以抑制短通道效应(short channel effect,SCE)。再者，由于鳍状场效晶体管元件在同样的栅极长度下会具有更宽的通道宽度，因而可获得加倍的漏极驱动电流。甚而，晶体管元件的临界电压(threshold voltage)也可通过调整栅极的功函数而加以调控。

在现行的鳍状场效晶体管元件制作工艺中，鳍状结构周围形成浅沟隔离后通常会以蚀刻方式去除部分鳍状结构与浅沟隔离形成凹槽，然后填入绝缘物以形成单扩散隔离结构并将鳍状结构分隔为两部分。然而现今单扩散隔离结构与金属栅极的制作工艺在搭配上例如光刻制作工艺的视窗极限仍存在许多瓶颈，因此如何改良现有鳍状场效晶体管制作工艺即为现今一重要课题。

发明内容

本发明揭露一种制作最小鳍状结构长度的方法。首先形成一鳍状结构沿着一第一方向延伸于基底上，然后形成第一单扩散隔离结构以及第二单扩散隔离结构沿着一第二方向延伸并将该鳍状结构分隔为第一部分、第二部分以及第三部分。接着进行一鳍状结构切割制作工艺，例如先形成一图案化掩模于基底上，其中图案化掩模包含一开口暴露出第一单扩散隔离结构、第二部分以及第二单扩散隔离结构，随后再去除第一部分以该第三部分。

本发明另一实施例揭露一种半导体元件，其主要包含一鳍状结构沿着第一方向延伸于基底上，第一单扩散隔离结构沿着第二方向延伸于该鳍状结构一侧以及第二单扩散隔离结构沿着第二方向延伸于鳍状结构另一侧，其中第一单扩散隔离结构包含第一边接触该鳍状结构以及第二边不接触任何鳍状结构，第二单扩散隔离结构则包含第三边接触该鳍状结构以及第四边不接触任何鳍状结构。

附图说明

图1至图6为本发明一实施例制作半导体元件的方法示意图；

图7为本发明一实施例的一半导体元件的结构示意图；

图8至图10为本发明一实施例制作半导体元件的方法示意图。

主要元件符号说明

12:基底

14:虚置区

16:主动(有源)区

18:鳍状结构

20:突块

22:第一单扩散隔离结构

24:第二单扩散隔离结构

26:凹槽

28:第一部分

30:第二部分