[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。该制作方法包括：首先形成一鳍状结构于一基底上，然后形成一浅沟隔离环绕鳍状结构，去除部分鳍状结构以及部分浅沟隔离以形成一第一凹槽并同时去除鳍状结构旁的部分浅沟隔离以形成一第二凹槽，之后再形成一介电层于第一凹槽及第二凹槽内以形成一第一单扩散隔离结构以及第二单扩散隔离结构。

技术领域

本发明涉及一种制作半导体元件的方法，尤其是涉及一种于鳍状结构旁的浅沟隔离内形成单扩散隔离(single diffusion break,SDB)结构的方法。

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，鳍状结构经由分割后通常会填入绝缘物形成浅沟隔离。然而被分隔后的鳍状结构与鳍状结构之间的浅沟隔离通常会因制作工艺的因素形成扩口并影响后续栅极结构的设置。因此如何改良现有鳍状场效晶体管制作工艺与架构即为现今一重要课题。

发明内容

本发明公开一种制作半导体元件的方法。首先形成一鳍状结构于一基底上，然后形成一浅沟隔离环绕鳍状结构，去除部分鳍状结构以及部分浅沟隔离以形成一第一凹槽并同时去除鳍状结构旁的部分浅沟隔离以形成一第二凹槽，之后再形成一介电层于第一凹槽及第二凹槽内以形成一第一单扩散隔离结构以及第二单扩散隔离结构。

本发明另一实施例公开一种半导体元件，其主要包含：一鳍状结构延伸一第一方向于一基底上，该鳍状结构包含一第一部分以及一第二部分；一浅沟隔离环绕鳍状结构；一第一单扩散隔离结构延伸一第二方向于第一部分以及第二部分之间；以及一第二单扩散隔离结构延伸第二方向于浅沟隔离内并设于鳍状结构旁。

本发明又一实施例公开一半导体元件，其主要包含：一鳍状结构延伸一第一方向于一基底上，该鳍状结构包含一第一部分以及一第二部分；一浅沟隔离环绕鳍状结构；以及一第一单扩散隔离结构延伸一第二方向于第一部分以及第二部分之间，其中第一单扩散隔离结构下表面包含一波浪面。

附图说明

图1为本发明制作一半导体元件的上视图；

图2为图1中沿着切线AA’的剖面示意图；

图3为图2中沿着切线BB’的剖面示意图；

图4为接续图2的剖面示意图；

图5为接续图3的剖面示意图；

图6为接续图4的剖面示意图；

图7为接续图5的剖面示意图；

图8为接续图6的剖面示意图；

图9为接续图7的剖面示意图。

主要元件符号说明

12 基底 14 第一区域