本申請公開了一種鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板上具有半導(dǎo)體島與介電層；在該半導(dǎo)體島及該介電層上形成罩幕層；在該罩幕層內(nèi)形成開口，該開口露出該半導(dǎo)體島的頂面以及鄰近該半導(dǎo)體島的該介電層的部分頂面；施行蝕刻程序，同時蝕刻該罩幕層的一部分以及由該開口露出的該部分半導(dǎo)體島與該介電層；以及移除該罩幕層與該介電層，在該半導(dǎo)體基板上留下具有圓滑化頂面及不同厚度的、經(jīng)蝕刻的半導(dǎo)體島。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及半導(dǎo)體的制作，特別涉及一種。
技術(shù)介紹
因超大規(guī)模集成電路(ULSI)的高密度與效能表現(xiàn)的需求逐漸增加，因此，對于小于100奈米的閘極長度相關(guān)的設(shè)計構(gòu)件(design features)、高可靠度及增加制程產(chǎn)能的需求也愈見迫切。傳統(tǒng)設(shè)計構(gòu)件方法在閘極長度小于100奈米有其限制。例如，傳統(tǒng)平面型金氧半導(dǎo)體場效晶體管(planar MOSFETs)的閘極長度小于100 奈米時，容易發(fā)生短通道效應(yīng)相關(guān)問題，如源極與汲極間過度漏電的情形。另外，遷移率劣化(mobility degradation)及制程上的限制也使得微縮已知金氧半導(dǎo)體場效晶體管更加不易克服。因此，需要發(fā)展新的組件結(jié)構(gòu)，以改善場效晶體管效能表現(xiàn)并達成進一步的組件微縮。鰭形場效晶體管(FinFET)為最近發(fā)展的一種新穎結(jié)構(gòu)，其具有極佳的短通道效應(yīng)表現(xiàn)。鰭形場效晶體管包括了位于垂直型鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)內(nèi)的信道。鰭形場效晶體管可采用與已知平面型金氧半導(dǎo)體場效晶體管的布局及制程相似的技術(shù)而制成。然而，由于形成鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的蝕刻程序內(nèi)的蝕刻終點未能利用傳統(tǒng)干涉計終點(interferometer end point, IEP)偵測或放射光譜儀終點(optical emission spectroscopy end point， 0ES)偵測等方式判定，故不容易制造出適用于鰭形場效晶體管的垂直型鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。 原因之一為所形成的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)具有非平面的表面輪廓，以致所形成的垂直型鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的厚度及形狀未能利用前述的蝕刻終點偵測方法而精準地控制。
技術(shù)實現(xiàn)思路
有鑒于此，本專利技術(shù)提供了一種，以解決上述問題。依據(jù)一實施例，本專利技術(shù)提供了一種，包括提供半導(dǎo)體基板，該半導(dǎo)體基板上具有半導(dǎo)體島與介電層；在該半導(dǎo)體島及該介電層上形成罩幕層；在該罩幕層內(nèi)形成開口，該開口露出該半導(dǎo)體島的頂面以及鄰近該半導(dǎo)體島的該介電層的部分頂面；施行蝕刻程序，同時蝕刻該罩幕層的一部分以及由該開口露出的部分該半導(dǎo)體島與該介電層；以及移除該罩幕層與該介電層，在該半導(dǎo)體基板上留下具有圓滑化頂面及不同厚度的、經(jīng)蝕刻半導(dǎo)體島。為讓本專利技術(shù)的上述目的、特征及優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合附圖作詳細說明。附圖說明圖1-4顯示了依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的一種。主要組件符號說明100 半導(dǎo)體基板；100a 半導(dǎo)體島102 介電層；104 罩幕層；106 開口 ；108 蝕刻程序；A1、A2、A3 厚度具體實施方式圖1-4顯示了依據(jù)本專利技術(shù)一實施例的一種，其中所施行的蝕刻程序中具有較佳的終點控制。請參照圖1，首先提供半導(dǎo)體基板100，其上形成有半導(dǎo)體島IOOa及介電層102。 半導(dǎo)體基板100例如為一塊狀娃基板(bulk silicon substrate),而半導(dǎo)體島IOOa則為通過圖案化及移除部分半導(dǎo)體基板100所得到的半導(dǎo)體基板100的一部分。介電層102則在在半導(dǎo)體基板100及半導(dǎo)體島IOOa上沉積如氧化硅的介電材料之后，接著施行平坦化程序(圖中未顯示)以移除高于半導(dǎo)體島IOOa頂面的部分，進而留下鄰近半導(dǎo)體島IOOa且與其大體共平面的介電層102。請參照圖2，接著在介電層102及半導(dǎo)體島IOOa上形成罩幕層104。接著圖案化此罩幕層104以在其內(nèi)形成開口 106。如圖2所示，開口 106穿透了罩幕層104并露出了半導(dǎo)體島IOOa的頂面及其鄰近的介電層102的部分頂面。罩幕層104可包括如阻劑(photoresist)或氮化娃(silicon nitride)等材料,其具有不同于其下方的半導(dǎo)體島 IOOa及介電層102的蝕刻選擇率。請參照圖3，接著施行蝕刻程序108，形成用于如鰭形場效應(yīng)晶體管(FinFET)的半導(dǎo)體組件的鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(參見圖4)，而蝕刻程序108例如為干蝕刻程序。如圖3所示， 蝕刻程序108內(nèi)所使用的蝕刻化學(xué)品(圖中未顯示)同時移除了部分罩幕層104以及由開口 106所露出的部分介電層102與部份半導(dǎo)體島100a。然而，由于蝕刻程序108內(nèi)所使用的蝕刻化學(xué)品對罩幕層104、介電層102以及半導(dǎo)體島IOOa表現(xiàn)出不同的蝕刻率，因此在蝕刻程序108中同時移除了厚度約Al的罩幕層104、厚度約A2的介電層102以及厚度約 A2-A3的半導(dǎo)體島100a。在一實施例中，上述厚度A2顯示了半導(dǎo)體島IOOa在蝕刻程序108 中的最大移除厚度，而上述厚度A3則顯示了半導(dǎo)體島IOOa在蝕刻程序108中的最小移除厚度，如此半導(dǎo)體島IOOa具有自其中間朝其邊緣逐漸遞減的變化厚度。而蝕刻程序108內(nèi)所使用的蝕刻化學(xué)品對罩幕層104、介電層102及半導(dǎo)體島IOOa之間的蝕刻選擇率因此可表示為A1:A2:A3，且此蝕刻選擇率的比例可通過針對包括與罩幕層104、介電層102或半導(dǎo)體島IOOa相同的控片(monitor,圖中未顯示)施行相同蝕刻程序108而預(yù)先得到。因此, 對于蝕刻程序108內(nèi)所使用的蝕刻化學(xué)品對罩幕層104、介電層102及半導(dǎo)體島IOOa的蝕刻率的相對關(guān)系可在蝕刻機(圖中未顯示)內(nèi)預(yù)先設(shè)定完畢以施行蝕刻程序108，而蝕刻程序108的蝕刻終點也可預(yù)先設(shè)計與決定，而蝕刻程序108的蝕刻時間可根據(jù)上述蝕刻化學(xué)品的蝕刻率的相對關(guān)系而預(yù)先設(shè)定在所使用的蝕刻機內(nèi)。因此，可采用前述的時間模式終點控制法(time-mode end point detection control method)來取代已知蝕刻程序中所使用的干涉計終點(interferometer end point, IEP)偵測或放射光譜儀終點(opticalemission spectroscopy end point, OES)偵測等已知終點偵測方法。請參照圖4，在蝕刻程序108(參見圖3)施行之后，從半導(dǎo)體基板100上完全移除經(jīng)蝕刻的罩幕層104以及經(jīng)蝕刻的介電層102，因而在半導(dǎo)體基板100上形成具有圓滑化頂面的、經(jīng)蝕刻的半導(dǎo)體島100a。而具有圓滑化頂面及不同厚度的、經(jīng)蝕刻的半導(dǎo)體島IOOa 可作為用于如鰭形場效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體組件的垂直型鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，而如閘介電層、 源極/汲極區(qū)以及與門電極(圖中未顯示)等其它構(gòu)件可接著形成在此垂直型鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上以制備出鰭形場效應(yīng)晶體管。雖然本專利技術(shù)已公開了上述較佳實施例，但本專利技術(shù)并不限于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本專利技術(shù)的精神和范圍的情況下，可對本專利技術(shù)作更動與潤飾，因此本專利技術(shù)的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求書所界定的范圍為準。權(quán)利要求1.一種，包括提供半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板上具有半導(dǎo)體島與介電層；在所述半導(dǎo)體島及所述介電層上形成罩幕層；在所述罩幕層內(nèi)形成開口，所述開口露出所述半導(dǎo)體島的頂面以及鄰近所述半導(dǎo)體島的所述介電層的部分頂面；施行蝕刻程序，同時蝕刻所述罩幕層的一部分以及由所述開口露出的部分半導(dǎo)體島與所述介電層；以及移除所述罩幕層與所述介電層，在所述半導(dǎo)體基板上留下具有圓滑化頂面及不同厚度的、經(jīng)蝕刻的半導(dǎo)體島。2.如權(quán)利要求I所述的，其中在所述蝕刻程序中移除了特定厚度的所述罩幕層、所述半導(dǎo)體島及所述介電層。3.如權(quán)利要求I所述的，其中所述蝕刻程序使用對所述罩幕層、所述半導(dǎo)體島及所述介電層具有不同蝕刻率的蝕刻化學(xué)品。4.如權(quán)利要求3所述的，其中所述蝕刻程序中本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種鰭形半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法，包括：提供半導(dǎo)體基板，所述半導(dǎo)體基板上具有半導(dǎo)體島與介電層；在所述半導(dǎo)體島及所述介電層上形成罩幕層；在所述罩幕層內(nèi)形成開口，所述開口露出所述半導(dǎo)體島的頂面以及鄰近所述半導(dǎo)體島的所述介電層的部分頂面；施行蝕刻程序，同時蝕刻所述罩幕層的一部分以及由所述開口露出的部分半導(dǎo)體島與所述介電層；以及移除所述罩幕層與所述介電層，在所述半導(dǎo)體基板上留下具有圓滑化頂面及不同厚度的、經(jīng)蝕刻的半導(dǎo)體島。
【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林智清，陳逸男，劉獻文，
申請(專利權(quán))人：南亞科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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