[发明专利]鳍式场效应晶体管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种鳍式场效应晶体管及其制造方法。鳍式场效应晶体管包括基底、鳍片结构、栅极堆叠结构及隔离结构。鳍片结构设置于基底上并具有多个沟渠，而栅极堆叠结构其覆盖于鳍片结构。隔离结构配置于基底上，以隔离栅极堆叠结构与基底，其中隔离结构具有不同的厚度。本发明所提供的鳍式场效应晶体管及其制造方法，通过改变隔离结构在不同区域的厚度，可微调鳍式场效应晶体管的等效通道宽度，以应用于不同的集成电路设计。

技术领域

本发明涉及一种半导体元件及其制造方法，且特别涉及一种鳍式场效应晶体管及其制造方法。

背景技术

已知的鳍式场效应晶体管(FinFET)具有多个形成于基底上的鳍板，覆盖每一鳍板两侧壁面以及顶面的栅极层以及位于栅极层与鳍板之间的栅介电层。另外，鳍板经掺杂而形成位于栅极两相反侧的源极区与漏极区。当对鳍式场效应晶体管施加偏压时，在鳍板的两侧壁面以及顶面会形成反转通道(inverse channel)。

要先说明的是，鳍式场效应晶体管的等效通道宽度和鳍板突出于浅沟渠隔离(shallow trench isolation,STI)的高度、鳍板的厚度以及鳍板的数量有关。

由于晶体管的阈值电流(threshold current)与通道宽成比例，设计者通常会基于集成电路设计需求，通过调整鳍式场效应晶体管的等效通道宽度，以改变鳍式场效应晶体管的与阈值电流。然而，基于工艺上的限制，设计者仅能通过增减鳍板的数量来调整等效通道宽度。在这种情况下，鳍式场效应晶体管的等效通道宽度较难微调，以配合实际集成电路的设计需求。

发明内容

本发明提供一种鳍式场效应晶体管，通过改变隔离层的厚度而改变鳍片突出于隔离层的高度，进而可微调鳍式场效应晶体管的有效通道宽度。

本发明其中一实施例提供一种鳍式场效应晶体管，其包括基底、鳍片结构、隔离结构以及栅极堆叠结构。鳍片结构设置于基底上，且具有多个沟渠。隔离结构配置于基底上以及多个沟渠内，且隔离结构具有不同的厚度。栅极堆叠结构覆盖鳍片结构及隔离结构。

本发明另一实施例提供一种鳍式场效应晶体管的制造方法，其包括于基底上形成鳍片结构，其中鳍片结构具有多个沟渠；形成一配置于基底上以及多个沟渠之间的隔离结构，其中隔离结构具有不同的厚度；以及形成栅极堆叠结构以覆盖鳍片结构以及隔离结构。

综上所述，本发明所提供的鳍式场效应晶体管及其制造方法，通过改变隔离结构在不同区域的厚度，可微调鳍式场效应晶体管的等效通道宽度，以应用于不同的集成电路设计。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合说明书附图，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示本发明一实施例的鳍式场效应晶体管的局部立体示意图。

图1A绘示图1鳍式场效应晶体管的局部俯视示意图。

图1B绘示图1鳍式场效应晶体管的剖面示意图。

图2绘示本发明另一实施例的鳍式场效应晶体管的局部剖面示意图。

图3绘示本发明另一实施例的鳍式场效应晶体管的局部剖面示意图。

图4绘示本发明另一实施例的鳍式场效应晶体管的局部立体示意图。

图5绘示本发明实施例的鳍式场效应晶体管的制造方法的流程图。

图6A至图6J绘示本发明一实施例的鳍式场效应晶体管在各工艺步骤中的局部剖面示意图。

图7A至7F绘示本发明另一实施例的鳍式场效应晶体管在各工艺步骤中的局部剖面示意图。

附图标记说明：

鳍式场效应晶体管 1、1’、1”、2