專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及半導(dǎo)體器件并且更具體涉及半導(dǎo)體器件中的晶體管， 及其制造方法。
背景技術(shù)：
近來，隨著半導(dǎo)體器件高度集成，設(shè)計(jì)規(guī)則不斷減小。減小的設(shè)計(jì)規(guī) 則通常導(dǎo)致限制如短溝道效應(yīng)和結(jié)漏電流。這樣的限制經(jīng)常劣化半導(dǎo)體器 件的刷新特征。因此，典型方法從通常的平面型結(jié)構(gòu)進(jìn)一步U并引入各 種晶體管結(jié)構(gòu)，包括凹陷型結(jié)構(gòu)、鰭型結(jié)構(gòu)和鞍鰭型結(jié)構(gòu)。
制造凹陷型晶體管包括蝕刻有源區(qū)至一定深度和在襯底上形成柵電極 以增加溝道長度和減小結(jié)漏電流。
制造鰭型晶體管包括蝕刻器件隔離區(qū)至一定深度4吏得有源區(qū)的上部突 出和在與有源區(qū)交叉的襯底上形成柵極線。從器件隔離區(qū)的表面垂直突出 的有源區(qū)的上部在下文中稱為鰭型有源區(qū)。在如上所述制造的鰭型晶體管 中，鰭型有源區(qū)的三個(gè)側(cè)面^^i^極線包圍，這進(jìn)而增加溝道長度和改善存 儲(chǔ)器件的電流驅(qū)動(dòng)能力。
制造鞍鰭型(saddle fin type)晶體管包括來自上述制造凹陷型晶體管 和鰭型晶體管兩者的方法的一個(gè)或更多個(gè)步驟。因此，溝道長度可增加， 結(jié)漏電流可減小，并且存儲(chǔ)器件的電流驅(qū)動(dòng)能力可改善。在以下描述中， 詳細(xì)說明制造典型鞍鰭型晶體管的方法和相關(guān)的限制。
圖1A 3C說明在制造典型鞍鰭型晶體管的方法中的各個(gè)階段。圖1A、 2A和3A說明典型鞍鰭型晶體管的透視圖。圖1B、 2B和3B分別說明沿著圖1A、 2A和3A中所示的典型鞍鰭型晶體管的第一方向A-A，截取的截 面圖。圖1C、 2C和3C分別說明沿著圖1A、 2A和3A中所示的典型鞍鰭 型晶體管的第二方向B-B，截取的截面圖。
參考圖1A 1C，示出對(duì)襯底100實(shí)施淺溝槽隔離(STI)工藝以形成 器件隔離區(qū)110的各個(gè)階段。因此，限定襯底100的有源區(qū)。
STI工藝包括在襯底100上形成硬掩模層(未顯示)。在所述硬掩模層 上形成第一光刻膠圖案(未顯示)，所述第一光刻膠圖案彼此具有一定間 隔距離并沿著第一方向A-A，延伸。
使用第一光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層蝕刻硬^^模層和襯底100至一定 深度以形成溝槽。所述溝槽形成為具有垂直的側(cè)壁。因此，溝槽形成為具 有與深度無關(guān)的均一寬度。
在襯底結(jié)構(gòu)上形成絕緣層。對(duì)所得襯底結(jié)構(gòu)實(shí)施平坦化工藝直至暴露 襯底100的表面。因此，形成器件隔離區(qū)110并限定有源區(qū)。因此，確定 有源區(qū)的寬度，如附圖標(biāo)記W1所示，并且有源區(qū)獲得與高度無關(guān)的均一 值。
參考圖2A 2C，在襯底結(jié)構(gòu)上形成第二光刻膠圖案(未顯示)。形成 第二光刻膠圖案以暴露柵極線區(qū)域。柵極線區(qū)域指的是其中將形成后續(xù)柵 極線的區(qū)域。形成柵極線區(qū)域以交叉有源區(qū)，沿著第二方向B-B，延伸。
使用第二光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層選擇性地蝕刻有源區(qū)和器件隔離 區(qū)110以形成鞍鰭型結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記110A表示蝕刻后器件隔離區(qū)110A。
更詳細(xì)地，使用第二光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層，蝕刻通過第二光刻 膠圖案暴露的有源區(qū)的部分至第一深度A以形成凹陷型結(jié)構(gòu)。使用第二光 刻膠圖案作為蝕刻阻擋層，蝕刻器件隔離區(qū)110的暴露的部分至第二深度 D2以形成鰭型結(jié)構(gòu)，在該鰭型結(jié)構(gòu)中蝕刻后的有源區(qū)在垂直方向突出。因 此，形成蝕刻后的器件隔離區(qū)110A。第二深度D2比第一深度^具有較大 的值。因此，形成包括凹陷型結(jié)構(gòu)和鰭型結(jié)構(gòu)的鞍鰭型結(jié)構(gòu)。
在該鞍鰭型結(jié)構(gòu)中，附圖標(biāo)記框&表示從蝕刻后的器件隔離區(qū)110A 的表面垂直突出的鰭型有源區(qū)。此時(shí)，鰭型有源區(qū)Al高于蝕刻后的器件
6隔離區(qū)110A上表面的高度用附圖標(biāo)記D3表示，并且對(duì)應(yīng)于第一深度Di 和第二深度D2之間的高度差。
參考圖3A~3C,在襯底結(jié)構(gòu)100的一部分上形成柵極絕緣層120。在 柵極線區(qū)域上形成柵極線130。柵極線130包括第一導(dǎo)電層130A和第二導(dǎo) 電層130B的堆疊結(jié)構(gòu)。
對(duì)柵極線130兩側(cè)上的有源區(qū)的部分來實(shí)施雜質(zhì)離子注入工藝，以形 成源極區(qū)和漏極區(qū)。
在上述的結(jié)構(gòu)中，鰭型有源區(qū)Al的上表面寬度\￥2和長度\￥3之間的 比例可改善以增加閾值電壓(Vt)容限。換言之，寬度W2可減小，長度
W3可增加。
然而，當(dāng)形成器件隔離區(qū)110時(shí)，有源區(qū)的寬度Wt需減小以減小鰭 型有源區(qū)Ai上表面的寬度W2。這種情況下，在通常的外形改變方面存在 限制。此外，如果鰭型有源區(qū)Ai的寬度W2減小，那么有源區(qū)的尺寸也減 小。這導(dǎo)致另一個(gè)限制，即增加接觸電阻。
此外，如果鰭型有源區(qū)Ai上表面的長度W3增加，那么在用于形成著 陸塞接觸(LPC)的后續(xù)工藝期間發(fā)生短路的可能性也增加。因此，存在 在增加鰭型有源區(qū)Ai長度W3方面存在限制。因此，改善鰭型有源區(qū)Ai 上表面的寬度W2和長度\￥3之間比例的新方法或改進(jìn)方法被認(rèn)為是有益 的。

發(fā)明內(nèi)容
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案是半導(dǎo)體器件及其制造方法，其通過形成在側(cè)壁 具有突出部分的器件隔離區(qū)以增加鰭型有源區(qū)寬度和長度之間比例可以 改善存儲(chǔ)器件特性。
根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，制造半導(dǎo)體器件的方法包括在襯底上 形成硬掩模層；蝕刻所述硬掩模層和襯底的一部分以形成在側(cè)壁具有突出 部分的溝槽；和形成掩埋于溝槽中的絕緣層以形成在側(cè)壁具有突出部分的 器件隔離區(qū)，其中所述器件隔離區(qū)減小有源區(qū)一部分寬度。
根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，半導(dǎo)體器件包括鰭型晶體管，其中從器件隔離區(qū)突出的鰭型有源區(qū)的側(cè)面部分具有比掩埋在器件隔離區(qū)之間的
有源區(qū)的側(cè)面部分更小陡峭度的H (slope )。


在附圖中，通過示例而非限制地來說明各個(gè)實(shí)施方案。
圖1A 3C說明在制造典型鞍鰭型晶體管的方法中各個(gè)階段。
圖4A 4C是在根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件中形成器件 隔離區(qū)的方法中各個(gè)階段的截面圖。
圖5A 7C是根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案制造鞍鰭型晶體管的方法中 各個(gè)階段的示圖。
圖8是根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的器件隔離區(qū)的顯微照片圖。
具體實(shí)施例方式
通過以下描述可理解一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案的其它目的和優(yōu)點(diǎn)，并且通 過參考一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案，所述其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。
一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方案涉及制造半導(dǎo)體器件的方法。根據(jù)一個(gè)或更多個(gè) 實(shí)施方案，當(dāng)通過一定的方式形成器件隔離區(qū)以在側(cè)壁具有突出部分來在 襯底上形成器件隔離區(qū)時(shí)，可選擇性地減小有源區(qū)的寬度。因此，當(dāng)形成鰭 型晶體管或鞍鰭型晶體管時(shí)，可選擇性地減小鰭型有源區(qū)的寬度。因此， 可提高閾值電壓容限(margin)以改善存儲(chǔ)器件特性。
圖4A 4C是在根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的半導(dǎo)體器件中形成器件 隔離區(qū)的方法中各個(gè)階段的截面圖。
參考圖4A，在襯底200上形成墊(pad)氧化物圖案210A、墊氮化物 圖案210B和硬掩模圖案210C。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在后續(xù)的器 件隔離區(qū)的平坦化工藝期間，墊氮化物圖案210B用作蝕刻停止層，硬掩 模圖案210C包括基于氧化物的層。
更詳細(xì)地，在襯底200上形成墊氧化物層、墊氮化物層和硬掩模層。 在》更掩模層上形成用于形成器件隔離區(qū)的光刻膠圖案(未顯示)。例如， 光刻膠圖案包括形成為具有一定間隔距離的線結(jié)構(gòu)。光刻膠圖案可包括氟
8化氬(ArF)光刻膠。
使用光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層，蝕刻硬掩模層、墊氮化物層和墊氧 化物層以暴露襯底200的表面。因此，形成硬掩模圖案210C、墊氮化物圖 案210B和墊氧化物圖案210A。例如，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，蝕刻 硬掩模層、墊氮化物層和墊氧化物層包括使用氟基等離子體氣體。尤其是， 當(dāng)蝕刻硬掩模層、墊氮化物層和墊氧化物層時(shí)，可在氟基等離子體氣體中 加入氧(02)氣體和氬(Ar)氣體。
例如，可以使用變壓器耦合等離子體(TCP)或感應(yīng)耦合等離子體 (ICP)型等離子源設(shè)備，在約30 ~約100毫托的壓力下使用約300 ~約 500W的源功率來蝕刻硬^^模層、墊氮化物層和墊氧化物層。
在圖4B和4C中，詳細(xì)描述在形成側(cè)壁具有突出部分的器件隔離溝槽 的方法的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中各個(gè)階段。
參考圖4B,使用硬掩模圖案210C、墊氮化物圖案210B和墊氧化物圖 案210A作為蝕刻阻擋層，蝕刻襯底200的一部分至一定深度以形成第一 溝槽L。第一溝槽T^包括垂直形成的側(cè)壁。
第一溝槽1\的形成工藝可包括使用包含氟和氫的等離子體氣體。例 如，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，第一溝槽L的形成工藝包括4吏用比例為 約1:1-3的CxFx氣體和CHFx氣體。
而且，第一溝槽1\的形成工藝可包括實(shí)施錐角蝕刻工藝(taper etch process)。通過沉積在襯底200的蝕刻期間產(chǎn)生的蝕刻副產(chǎn)物可;第一溝 槽1\的側(cè)壁上形成間隔物220。間隔物220在用于蝕刻第二溝槽的后續(xù)工 藝期間用作蝕刻阻擋層。
例如，當(dāng)形成第一溝槽Ti時(shí)，可還^^用氧氣和氬氣以在第一溝槽T\ 側(cè)壁上形成包括二氧化硅(Si02)層的間隔物220。
另外，通過以約5~約20sccm的流量加入具有高氫含量的氣體例如 CHx氣體，可在第一溝槽L的側(cè)壁上形成間隔物220。
使用TCP或ICP型等離子源設(shè)備，在約30 ~約100亳托的壓力下和
使用約300 ~約500W的源功率以及約50 ~約500W的偏壓功率，可實(shí)施 第一溝槽A的形成工藝。
參考圖4C，使用間隔物220作為蝕刻阻擋層，進(jìn)一步蝕刻襯底200的一部分以形成第二溝槽T2。第二溝槽T2連接第一溝槽1\并在側(cè)壁具有突 出部分，使得第二溝槽T2在突出部分處的寬度大于第一溝槽Ti的寬度。 因此，形成包括第一溝槽L和第二溝槽T2的器件隔離溝槽T。形成在側(cè) 壁處具有突出部分的器件隔離溝槽T。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，用于形成第二溝槽T2的形成工藝包括 使用TCP、 ICP、去耦合等離子源(DPS)、磁增強(qiáng)反應(yīng)性離子蝕刻 (MERIE)、球面(herical)、螺旋波(helicon)或電子回旋共振(ECR) 等離子源設(shè)備，在約5~約30亳托的壓力下，施加約300~約1000W的源 電壓和施加約100 ~約500W的偏壓。
而且，用于形成第二溝槽T2的形成工藝可包括使用氯基氣體和溴基氣
體。例如，氯(Cl2)氣體可以以約10 ~約50 sccm的量流動(dòng)，溴化氫(HBr) 氣體可以以約50~約100 sccm的量流動(dòng)。因此，形成在側(cè)壁處具有突出
部分的第二溝槽T2。
在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，在襯底結(jié)構(gòu)上形成絕緣層。絕緣層可包 括高密度等離子體(HDP)氧化物層。對(duì)襯底結(jié)構(gòu)實(shí)施平坦化工藝直至襯 底200的表面暴露，從而形成掩埋于器件隔離溝槽T中的絕緣結(jié)構(gòu)。掩埋 于器件隔離溝槽T中的絕緣結(jié)構(gòu)下文中稱為器件隔離區(qū)230。因此，器件 隔離區(qū)230限定襯底200的有源區(qū)。
根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，形成器件隔離區(qū)230以在所述結(jié)構(gòu)中心 附近的側(cè)壁處具有突出部分。器件隔離區(qū)230的突出部分沿著第二溝槽T2 的突出部分的外形而形成。因此，形成與器件隔離區(qū)230的突出部分相接 觸的有源區(qū)部分，以具有在所述結(jié)構(gòu)中心附近的側(cè)壁是凹陷的結(jié)構(gòu)。因此， 在所述結(jié)構(gòu)中心附近的有源區(qū)的中心寬度\￥6減小，而保持上部寬度W4 和底部寬度Ws大于W6。
因此，在器件隔離區(qū)形成工藝和著陸塞接觸(LPC)工藝期間可保持 通常的外形同時(shí)選擇性地減小所述結(jié)構(gòu)中心附近的有源區(qū)中心寬度W6。
因此，當(dāng)使用上述形成器件隔離區(qū)的方法形成鞍鰭型晶體管時(shí)，所述 結(jié)構(gòu)中心附近的有源區(qū)的部分包括從器件隔離區(qū)表面垂直突出的鰭型有 源區(qū)。因此，通過減小鰭型有源區(qū)的寬度可改善存儲(chǔ)器件特性。
雖然以上描述涉;5bt器件隔離區(qū)結(jié)構(gòu)中心附近形成的突出部分，但在
一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，可在器件隔離區(qū)上部周圍形成所述突出部分。換言之，在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案中，器件隔離區(qū)包括器件隔離溝槽，所 述器件隔離溝槽包括在側(cè)壁具有突出部分的第一溝槽和具有垂直形成的 側(cè)壁的第二溝槽。
在其中突出部分形成在器件隔離區(qū)上部周圍的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案 中，形成與器件隔離區(qū)的突出部分接觸的有源區(qū)的部分，使得有源區(qū)上部 周圍的側(cè)壁是凹陷的。換言之，可選擇性地減小有源區(qū)上部的寬度同時(shí)保 持有源區(qū)底部寬度較大。
當(dāng)使用上述結(jié)構(gòu)形成鰭型晶體管時(shí)，有源區(qū)上部包括從器件隔離區(qū)表 面垂直突出的鰭型有源區(qū)。由于鰭型有源區(qū)比底部具有較小的寬度，所以 可改善存儲(chǔ)器件特性。
圖5A 7C是根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案制造鞍鰭型晶體管的方法中 各個(gè)階段的示圖。圖5A、 6A和7A是在形成鞍鰭型晶體管方法中各個(gè)階 段的透視圖。圖5B、 6B和7B分別是沿著圖5A、 6A和7A中所示的鞍鰭 型晶體管的第一方向A-A，截取的截面圖。圖5C、 6C和7C分別是沿著圖 5A、 6A和7A中所示的鞍鰭型晶體管的第二方向B-B，截取的截面圖。
參考圖5A 5C，在襯底300上，器件隔離區(qū)310的側(cè)壁處具有突出 部分。器件隔離區(qū)310限定襯底300的有源區(qū)。
更詳細(xì)地，在襯底300上形成墊氧化物層(未顯示)、墊氮化物層(未 顯示)和硬掩模層(未顯示)。在硬掩模層上形成光刻膠圖案(未顯示)， 所述光刻膠圖案具有一定間隔距離并沿著第一方向A-A，延伸。使用光刻膠 圖案作為蝕刻阻擋層，蝕刻硬^^模層、墊氮化物層、墊氧化物層和襯底300 至一定深度以形成第一溝槽。第一溝槽形成為具有垂直的側(cè)壁。在蝕刻期 間產(chǎn)生的蝕刻副產(chǎn)物沉積在第一溝槽的側(cè)壁上以形成間隔物(未顯示)。
4吏用所述間隔物作為蝕刻阻擋層，進(jìn)一步蝕刻襯底300的一部分，以 形成在側(cè)壁具有突出部分并連接第一溝槽的第二溝槽。因此，形成包括第 一和第二溝槽的器件隔離溝槽。
在襯底結(jié)構(gòu)上形成絕緣層。所述絕緣層可包括HDP氧化物層。對(duì)襯底 結(jié)構(gòu)實(shí)施平坦化工藝直至暴露襯底300的表面。因此，器件隔離區(qū)310掩 埋于器件隔離溝槽，并限定有源區(qū)。
由于器件隔離區(qū)310的突出部分導(dǎo)致有源區(qū)的中心寬度\￥9減小，因 此保持有源區(qū)的上部寬度W7和底部寬度W8大于有源區(qū)中心寬度W9 。參考圖6A 6C,在襯底結(jié)構(gòu)上形成光刻膠圖案(未顯示)。形成第二 光刻膠圖案使得暴露柵極線區(qū)域。柵極線區(qū)域指的是其中將形成后續(xù)柵極 線的區(qū)域。形成柵極線區(qū)域以交叉有源區(qū)，并沿著第二方向B-B，延伸。
使用所述光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層選擇性地蝕刻器件隔離區(qū)310和 有源區(qū)的暴露部分以形成鞍鰭型結(jié)構(gòu)。附圖標(biāo)記310A表示蝕刻后的器件 隔離區(qū)310A。
更詳細(xì)地，使用所述光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層，蝕刻有源區(qū)的暴露
部分至第一深度D4以形成凹陷型結(jié)構(gòu)。使用光刻膠圖案作為蝕刻阻擋層，
蝕刻器件隔離區(qū)310的暴露部分至深于第一深度D4的第二深度Ds。因此， 形成蝕刻后的器件隔離區(qū)310A。因此，形成其中蝕刻后的有源區(qū)垂直突出 的鰭型結(jié)構(gòu)。結(jié)果，形成包括凹陷型結(jié)構(gòu)和鰭型結(jié)構(gòu)的鞍鰭型結(jié)構(gòu)。
例如，在襯底300和器件隔離區(qū)310之間高度蝕刻選擇性的條件下， 實(shí)施用于形成鞍鰭型結(jié)構(gòu)的工藝。而且，當(dāng)形成鞍鰭型結(jié)構(gòu)時(shí)，在蝕刻器 件隔離區(qū)310之后可實(shí)施有源區(qū)的蝕刻。
在鞍鰭型結(jié)構(gòu)中，從蝕刻后的器件隔離區(qū)310A表面垂直突出的蝕刻 后的有源區(qū)的部分稱為鰭型有源區(qū)BlB控制第一深度D4和第二深度Ds使 得鰭有源區(qū)Bi和器件隔離溝槽的突出部分接觸。此時(shí)，鰭型有源區(qū)Bi的 高度通過附圖標(biāo)記箭頭D6表示并對(duì)應(yīng)于第 一深度D4和第二深度D5之間的 高度差。鰭有源區(qū)Bi的側(cè)面部分形成為比在蝕刻后的器件隔離區(qū)310A之 間掩埋的蝕刻后的有源區(qū)具有較少陡峭的^JL換言之，在蝕刻后的器件 隔離區(qū)310A之間掩埋的蝕刻后的有源區(qū)具有垂直形成的側(cè)面部分，同時(shí) 在上述工藝期間蝕刻鰭型有源區(qū)Bi的側(cè)面部分至一定厚度，以獲得傾斜側(cè) 面部分。
根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案，在襯底300的蝕刻工藝期間通過在器件 隔離溝槽的側(cè)壁形成突出部分，蝕刻鰭有源區(qū)Bt的側(cè)壁至一定厚度以形成 器件隔離溝槽。
這種情況下，形成鰭型有源區(qū)Bi以和器件隔離溝槽的突出部分相接 觸。因此，鰭型有源區(qū)Bi的上部寬度WK)比在器件隔離區(qū)310之間的鰭型 有源區(qū)Bi的寬度具有較小的值。因此，可改善鰭有源區(qū)Bi的上部寬度 Wi。和長度Wn之間比例，提高存儲(chǔ)器件特性。
參考圖7A 7C，在襯底結(jié)構(gòu)的一部分上形成柵極絕緣層320。在柵極
12線區(qū)域上形成柵極線330。柵極線330包括第一導(dǎo)電層330A和第二導(dǎo)電層 330B的堆疊結(jié)構(gòu)。對(duì)初f極線330兩側(cè)上的有源區(qū)的部分實(shí)施雜質(zhì)離子注入工藝，以形成 源極區(qū)和漏極區(qū)。附圖標(biāo)記S和D分別表示源極區(qū)和漏極區(qū)。對(duì)應(yīng)于鰭型 有源區(qū)Bl的水平(參考圖7A中的附圖標(biāo)記H)的源極區(qū)S和漏極區(qū)D 的部分具有相應(yīng)的寬度X，所述寬度X小于源極區(qū)和漏極區(qū)的上部寬度Y 和底部寬度Z。對(duì)應(yīng)于鰭型有源區(qū)Bi的水平的部分表示與蝕刻后的器件隔 離區(qū)310A的突出部分接觸的區(qū)域。有源區(qū)的相應(yīng)寬度X通過蝕刻后的器 件隔離區(qū)310A的突出部分而減小，同時(shí)由于有源區(qū)的上部和底部部分與 具有蝕刻后的器件隔離區(qū)310A的垂直側(cè)壁的部分相接觸，所以上部寬度 Y和底部寬度Z不減小。圖8是根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施方案的器件隔離區(qū)的顯微照相圖。參考圖8，通過在襯底上形成在側(cè)壁具有突出部分的器件隔離區(qū)，可 選擇性地減小有源區(qū)的寬度W。因此，可選擇性地減小有源區(qū)的部分的寬 度，并因此也可減小鰭型有源區(qū)的寬度。因此，可改善存儲(chǔ)器件特性。雖然已經(jīng)描述一個(gè)或多個(gè)具體的實(shí)施方案，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而 易見地可做出各種變化和改變。
權(quán)利要求
1.一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括在襯底上形成硬掩模層；蝕刻所述襯底和所述硬掩模層的一部分，以形成在側(cè)壁具有突出部分的溝槽；和形成掩埋于所述溝槽的絕緣層，以形成在側(cè)壁具有突出部分的器件隔離區(qū)，其中所述器件隔離區(qū)減小有源區(qū)的一部分寬度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過以下步驟蝕刻所述硬掩模層和 所述襯底以形成所述溝槽蝕刻所述硬掩模層和所述襯底至一定深度，以形成具有垂直側(cè)壁的第一溝槽；和蝕刻所述襯底的蝕刻后的部分，以形成連接所述第一溝槽并在側(cè)壁具 有突出部分的第二溝槽。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過產(chǎn)生蝕刻副產(chǎn)物并在所述第一 溝槽的側(cè)壁上沉積所述蝕刻副產(chǎn)物以形成間隔物，來蝕刻所述硬掩模層和 所述襯底以形成所述第一溝槽，并通過使用所述間隔物蝕刻所述襯底的蝕 刻后的部分以形成所述第二溝槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中通過加入氧(02)氣和氬(Ar)氣 蝕刻所述硬掩模層和所述襯底來形成所述第一溝槽，從而在所述第一溝槽 的側(cè)壁上形成包括二氧化硅(Si02)間隔物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中通*入具有高氯含量的氣體蝕刻 所述硬掩模層和所述襯底來形成所述第一溝槽。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中通過在5~30毫托的壓力下施加 300 ~ 1000 W的源電壓和100 500 W的偏壓，蝕刻所i^襯底的蝕刻后的 部分以形成所述第二溝槽。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括在形成所述器件隔離區(qū)之后在襯，結(jié)構(gòu)上形成用于形成^t極線的光刻膠圖案；和使用所述光刻膠圖案來蝕刻所述器件隔離區(qū)和所述有源區(qū)的暴露的部 分至一定深度以形成鞍鰭型結(jié)構(gòu)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中通過以下步驟蝕刻所述器件隔離區(qū) 和所述有源區(qū)的暴露的部分以形成所述鞍鰭型結(jié)構(gòu)蝕刻所述有源區(qū)至第一深度；和蝕刻所述器件隔離區(qū)至第二深度，使得所述蝕刻后的有源區(qū)的上部從 所述蝕刻后的器件隔離區(qū)的表面突出，其中所述第二深度大于所述第一深度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中通過控制所述第一深度和所述第 二深度，使得從所述蝕刻后的器件隔離區(qū)表面突出的所述蝕刻后的有源區(qū) 的上部與所述溝槽側(cè)壁處的所述突出部分相接觸，來蝕刻所述器件隔離區(qū) 和所述有源區(qū)的暴露的部分以形成所述鞍鰭型結(jié)構(gòu)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中通過以下步驟蝕刻所述硬掩模層和 所述襯底以形成所述溝槽蝕刻所述硬掩模層和所述襯底至一定深度以形成在側(cè)壁具有突出部分 的第一溝槽；和蝕刻所述蝕刻后的襯底以形成連接所述第一溝槽并具有垂直側(cè)壁的第 二溝槽。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括在形成所述器件隔離區(qū)之后， 蝕刻所述器件隔離區(qū)的一部分以形成鰭型結(jié)構(gòu)，在所述鰭型結(jié)構(gòu)中所述有 源區(qū)的上部從所述蝕刻后的器件隔離區(qū)的表面突出。
12. —種包括鰭型晶體管的半導(dǎo)體器件，其中從器件隔離區(qū)突出的鰭型有 源區(qū)的側(cè)面部分具有比掩埋在所述器件隔離區(qū)之間的有源區(qū)的側(cè)面部分 更小陡峭度的&變。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中蝕刻所述鰭型晶體管中的所 述鰭型有源區(qū)的側(cè)面部分至一定厚度，使得所述鰭型有源區(qū)具有比在所述 器件隔離區(qū)之間掩埋的有源區(qū)更小的寬度。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體器件，其中在由所述器件隔離區(qū)限定的 所述有源區(qū)中的鰭型晶體管的源極區(qū)和漏極區(qū)包括對(duì)應(yīng)于所述鰭型有源 區(qū)的水平的寬度，所述寬度小于所述源極區(qū)和漏極區(qū)的上部寬度和底部寬 度。
15. —種半導(dǎo)體器件，包括襯底；在所述襯底上的硬掩模層； 在側(cè)壁具有突出部分的溝槽；和絕緣層，所述絕緣層掩埋于所述溝槽中以形成在側(cè)壁具有突出部分的 器件隔離區(qū)，其中所述器件隔離區(qū)減小有源區(qū)的一部分寬度。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，還包括鞍鰭型結(jié)構(gòu)，其中 所述有源區(qū)具有第一深度，所述器件隔離區(qū)具有第二深度，使得所述有源區(qū)的上部從所述器件隔 離區(qū)的表面突出，和所述第二深度大于所述第 一深度。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的半導(dǎo)體器件，其中從所述器件隔離區(qū)的表面突 出的所述有源區(qū)的上部與所述溝槽的側(cè)壁處的所述突出部分相接觸。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體器件，其中所述溝槽包括在側(cè)壁具有突 出部分的第一溝槽和連接所述第一溝槽并具有垂直側(cè)壁的第二溝槽。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體器件，還包括其中所述有源區(qū)的上部從 所述器件隔離區(qū)的表面突出的鰭型結(jié)構(gòu)。
全文摘要
在半導(dǎo)體器件及其制造方法中，在襯底上形成硬掩模層，蝕刻所述硬掩模層和襯底的一部分以形成在側(cè)壁具有突出部分的溝槽，和形成掩埋于溝槽中的絕緣層以形成在側(cè)壁具有突出部分的器件隔離區(qū)，其中所述器件隔離區(qū)減小有源區(qū)一部分的寬度。
文檔編號(hào)H01L21/336GK101645400SQ200910005180
公開日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者李京效, 李海朾, 趙瑢泰, 金殷美 申請(qǐng)人:海力士半導(dǎo)體有限公司