发明名称 鳍式电晶体及其制造方法
摘要 本发明为一种鳍式电晶体结构,包括:一基底,一下宽上窄之主动区,沿一第一方向延伸设置于该基底上,一闸导电层,沿一第二方向延伸覆盖于该下宽上窄之主动区与该基底之部分表面上。于该闸导电层与其所覆盖之该下宽上窄之主动区与该基底之间更设置有一闸介电层。以及一源极与一汲极,形成于该闸导电层两侧之该下宽上窄之主动区中。本发明之范围更包括鳍式电晶体之制造方法。
申请公布号 TWI239102 申请公布日期 2005.09.01
申请号 TW093132961 申请日期 2004.10.29
申请人 台湾积体电路制造股份有限公司 发明人 廖忠志
分类号 H01L29/40 主分类号 H01L29/40
代理机构 代理人 洪澄文 台北市大安区信义路4段279号3楼;颜锦顺 台北市大安区信义路4段279号3楼
主权项 1.一种鳍式电晶体(finFET),包括:一基底;一下宽上窄之主动区,沿一第一方向延伸设置于该基底上,该下宽上窄之主动区之底边与斜边之夹角大体介于30~80度;一闸导电层,沿一第二方向延伸覆盖于该下宽上窄之主动区与该基底之部分表面上,且于该闸导电层与其所覆盖之该下宽上窄之主动区与该基底之间更设置有一闸介电层;以及一源极与一汲极,形成于该闸导电层两侧之该下宽上窄之主动区中。2.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该鳍式电晶体系为一多闸电晶体。3.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该鳍式电晶体系为一双闸或三闸电晶体。4.如申请专利范围第3项所述之鳍式电晶体,其中该双闸电晶体中之两闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上。5.如申请专利范围第3项所述之鳍式电晶体,其中该三闸电晶体中之三闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上以及该下宽上窄之主动区之上部。6.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该鳍式电晶体系为一NMOS电晶体。7.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该鳍式电晶体系为一PMOS电晶体。8.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该基底系为一矽基底或SOI基底。9.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中于该基底上,更包括形成有一介电层。10.如申请专利范围第9项所述之鳍式电晶体,其中该介电层系由氮化矽、氧化矽或氮氧化矽所构成。11.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该下宽上窄之主动区系为一半导体层。12.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该下宽上窄之主动区之材质系为矽、锗或锗化矽。13.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该下宽上窄之主动区之高度大体介于150~3000埃。14.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该下宽上窄之主动区之底边与斜边之夹角大体介于30~80度。15.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该闸介电层之材质系为氧化矽或氮氧化矽。16.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该闸导电层之材质系为复晶矽。17.如申请专利范围第1项所述之鳍式电晶体,其中该第一方向大体正交于该第二方向。18.一种鳍式电晶体之制造方法,包括下列步骤:提供一具有一半导体层之基底;形成一罩幕层于该半导体层上;以该罩幕层为一蚀刻罩幕,定义该半导体层,以形成一下宽上窄之主动区,其中该下宽上窄之主动区系沿一第一方向延伸并设置于该基底上;覆盖一闸导电层于该下宽上窄之主动区与该基底之部分表面上,其中该闸导电层系沿一第二方向延伸,且于该闸导电层与其所覆盖之该下宽上窄之主动区与该基底之间更包括设置一闸介电层;以及形成一源极与一汲极于该闸导电层两侧之该下宽上窄之主动区中。19.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一多闸电晶体。20.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一双闸或三闸电晶体。21.如申请专利范围第20项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该双闸电晶体中之两闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上。22.如申请专利范围第20项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该三闸电晶体中之三闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上以及该下宽上窄之主动区之上部。23.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一NMOS电晶体。24.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一PMOS电晶体。25.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该半导体层之材质系为矽、锗或锗化矽。26.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该罩幕层由下向上依序系包括一第一罩幕层与一第二罩幕层。27.如申请专利范围第26项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第一罩幕层系由氧化矽或氮氧化矽所构成。28.如申请专利范围第26项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第一罩幕层之厚度大体介于10~200埃。29.如申请专利范围第26项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第二罩幕层系由氮化矽所构成。30.如申请专利范围第26项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第二罩幕层之厚度大体介于20~1000埃。31.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻步骤所使用之反应气体系包括氟碳化合物(CxFy)、氧气(O2)、氯气(Cl2)、一氧化碳(CO)或其组合。32.如申请专利范围第31项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中上述反应气体之流量大体介于5~300sccm。33.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻压力大体介于5~100毫托。34.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻功率大体介于100~1500瓦特。35.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该下宽上窄之主动区之高度大体介于150 ~ 3000埃。36.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该闸介电层之材质系为氧化矽或氮氧化矽。37.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该闸导电层之材质系为复晶矽。38.如申请专利范围第18项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第一方向大体正交于该第二方向。39一种鳍式电晶体之制造方法,包括下列步骤:提供一具有一半导体层之基底;定义该半导体层,以形成一下宽上窄之主动区,其中该下宽上窄之主动区系沿一第一方向延伸并设置于该基底上;以及覆盖一闸导电层于该下宽上窄之主动区与该基底之部分表面上,其中该闸导电层系沿一第二方向延伸,且于该闸导电层与其所覆盖之该下宽上窄之主动区与该基底之间更包括设置一闸介电层。40.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一多闸电晶体。41.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一双闸或三闸电晶体。42.如申请专利范围第41项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该双闸电晶体中之两闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上。43.如申请专利范围第41项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该三闸电晶体中之三闸极系形成于该下宽上窄之主动区之相对侧壁上以及该下宽上窄之主动区之上部。44.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一NMOS电晶体。45.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该鳍式电晶体系为一PMOS电晶体。46.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该半导体层之材质系为矽、锗或锗化矽。47.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻步骤所使用之反应气体系包括氟碳化合物、氧气、氯气、一氧化碳或其组合。48.如申请专利范围第47项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中上述反应气体之流量大体介于5~300sccm。49.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻压力大体介于5~100毫托。50.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中蚀刻功率大体介于100~1500瓦特。51.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该下宽上窄之主动区之高度大体介于150 ~ 3000埃。52.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该下宽上窄之主动区之底边与斜边之夹角大体介于30~80度。53.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该闸介电层之材质系为氧化矽或氮氧化矽。54.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体鳍式电晶体之制造方法,其中该闸导电层之材质系为复晶矽。55.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体之制造方法,其中该第一方向大体正交于该第二方向。56.如申请专利范围第39项所述之鳍式电晶体鳍式电晶体之制造方法,其中于形成该闸导电层之后,更包括形成一源极与一汲极于该闸导电层两侧之该下宽上窄之主动区中。图式简单说明:第1a至第1b图系为美国专利第6,413,802号中鳍式电晶体制程之剖面示意图。第1c图系为美国专利第6,413,802号中鳍式电晶体制程之立体示意图。第1d图系为美国专利第6,413,802号中鳍式电晶体制程之俯视示意图。第2图系为平面型SOI-MOS电晶体之结构示意图。第3a至第3d图系为根据本发明之一实施例,鳍式电晶体制程之剖面示意图。第4图系为根据本发明之一实施例,鳍式电晶体结构之俯视示意图。第5图系为根据本发明之一实施例,鳍式电晶体结构之立体示意图。
地址 新竹市新竹科学工业园区力行六路8号