半导体制作工艺制造技术

本发明专利技术公开一种半导体制作工艺，其包含有下述步骤。首先，提供一基底。接着，形成至少一鳍状结构于基底上及一氧化层于鳍状结构以外的基底上。而后，进行一热处理制作工艺，以使至少部分鳍状结构的侧壁形成为一熔融层。

【技术实现步骤摘要】
半导体制作工艺
本专利技术涉及一种半导体制作工艺，特别是涉及一种采用热处理制作工艺，以使鳍状结构的侧壁更平整的半导体制作工艺。
技术介绍
随着半导体元件尺寸的缩小，维持小尺寸半导体元件的效能是目前业界的主要目标。为了提高半导体元件的效能，目前已逐渐发展出各种鳍状场效晶体管元件(Fin-shapedfieldeffecttransistor，FinFET)。鳍状场效晶体管元件包含以下几项优点。首先，鳍状场效晶体管元件的制作工艺能与传统的逻辑元件制作工艺整合，因此具有相当的制作工艺相容性；其次，由于鳍状结构的立体形状增加了栅极与单晶硅的接触面积，因此可增加栅极对于通道区域电荷的控制，从而降低小尺寸元件带来的漏极引发的能带降低(DrainInducedBarrierLowering，DIBL)效应以及短通道效应(shortchanneleffect)；此外，由于同样长度的栅极具有更大的通道宽度，因此也可增加源极与漏极间的电流量。详细而言，鳍状场效晶体管元件中的鳍状结构的形成方法：一般以进行一蚀刻光刻制作工艺，图案化于基底上的掩模层。再将图案化的掩模层作为硬掩模以将图案转移至基底，而于基底上形成至少一鳍状结构。然而，以蚀刻光刻制作工艺所形成的鳍状结构的侧壁，其表面不平整并具有许多蚀刻所造成的缺陷，而导致品质不佳的通道区域且后续欲形成于其上的介层无法紧密覆盖，因而降低形成于其上的半导体结构的电性品质。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种半导体制作工艺，其进行一热处理制作工艺(尤其是一大于1200℃的热处理制作工艺)，以于鳍状结构的侧壁形成一熔融层，以使鳍状结构的侧壁更平整。本专利技术提供一种半导体制作工艺，包含有下述步骤。首先，提供一基底。接着，形成至少一鳍状结构于基底上及一氧化层于鳍状结构以外的基底上。而后，进行一热处理制作工艺，以使至少部分鳍状结构的侧壁形成一熔融层。本专利技术提供一种半导体制作工艺，包含下述步骤。首先，提供一块状基底。接着，形成一掩模层于块状基底上。接续，图案化掩模层并以掩模层为一硬掩模，形成至少一鳍状结构。续之，形成一氧化层于鳍状结构以外的块状基底上。其后，进行一大于1200℃的热处理制作工艺，以使至少部分鳍状结构的侧壁形成一熔融层。本专利技术提供一种半导体制作工艺，包含下述步骤。首先，提供一硅覆绝缘基底，包含一硅基底、一底氧化层位于硅基底上以及一硅层位于底氧化层上。接续，形成一掩模层于硅层上。续之，进行一蚀刻光刻制作工艺，以图案化掩模层并以掩模层为一硬掩模，以使硅层形成至少一鳍状结构，同时暴露出部分底氧化层，于鳍状结构以外的硅覆绝缘基底上。之后，进行一大于1200℃的热处理制作工艺，以使至少部分鳍状结构的侧壁形成一熔融层。基于上述，本专利技术提供一种半导体制作工艺，其可通过进行一热处理制作工艺(特别是大于1200℃的热处理制作工艺)，以使鳍状结构的侧壁形成一熔融层。如此，本专利技术可修复鳍状结构侧壁表面的缺陷并使其再结晶，以解决图案化鳍状结构时，鳍状结构的侧壁表面产生不平整的问题。附图说明图1-图5、图8-图9为本专利技术一实施例的半导体制作工艺的剖面示意图；图6-图7为本专利技术一实施例的半导体制作工艺的剖面示意图；图10-图11为本专利技术一实施例的半导体制作工艺的剖面示意图。主要元件符号说明20：掩模层22：垫氧化层24：氮化层110、210：基底120、220：鳍状结构122、222：熔融层130：氧化层140：栅极结构142：介电层144：电极层212：硅基底214：底氧化层216：硅层P1：退火制作工艺P2：热处理制作工艺R：圆角S1、S2：侧壁表面具体实施方式图1-图10绘示本专利技术一实施例的半导体制作工艺的剖面示意图。如图1所示，提供一基底110，本实施例中基底110为一块状基底。当然，基底110可包含一硅基底、一含硅基底、一三五族覆硅基底(例如GaN-on-silicon)、一石墨烯覆硅基底(graphene-on-silicon)或一硅覆绝缘基底等半导体基底。接着，形成一掩模层20于基底110上，其中掩模层20可包含一垫氧化层22及一氮化层24，位于垫氧化层22上。而后，再进行蚀刻暨光刻制作工艺，图案化掩模层20，并暴露出部分的基底110。如图2所示，以掩模层20为一硬掩模，蚀刻基底110，以形成一鳍状结构120。在另一实施例中，也可图案化掩模层20以暴露出须形成鳍状结构的基底110区域。然后，进行一外延制作工艺以由此基底110区域中成长出一突出于掩模层20的鳍状结构(未绘示)。此外，本专利技术仅绘示一鳍状结构120于基底110上，但在实际应用上，鳍状结构120的个数也可为多个。如图3所示，例如进行一浅沟隔离技术，以形成一氧化层130于鳍状结构120以外的基底110上，但本专利技术不以此为限。浅沟隔离技术可包含：先选择性地填充一衬垫层(未绘示)，其中衬垫层可例如为一氧化层形成于鳍状结构120的侧壁，以作为一缓冲层。而后，填充浅沟绝缘材质于鳍状结构120以外的基底110上，其填入的材质可包含一氧化物，以于鳍状结构120以外的基底110上形成氧化层(未绘示)。接着，进行一退火制作工艺P1，以致密化氧化层(未绘示)，其中热退火制作工艺P1的制作工艺可包含通入氮气且其制作工艺温度约1050℃。然后，例如进行一回蚀刻制作工艺或一化学机械研磨制作工艺(未绘示)，移除部分的氧化层(未绘示)而形成氧化层130。如图4所示，进行一热处理制作工艺P2，以于鳍状结构120的侧壁表面S1形成一熔融层122。如此一来，形成此熔融层122，可修复鳍状结构120的侧壁表面S1因蚀刻所造成的各式缺陷并使其再结晶，以解决图案化鳍状结构120时，鳍状结构120的侧壁表面S1因蚀刻等制作工艺而产生不平整的问题。换言之，本专利技术的采用热处理制作工艺P2，可使鳍状结构120的侧壁表面S1更为平整。因此，于后续制作工艺中所形成于其上的半导体结构(例如一般会先覆盖一层介电层于鳍状结构120上)，则可均匀地形成于鳍状结构120上，进而改善所形成的半导体结构的电性品质。在一实施例中，热处理制作工艺P2包含一激光热处理制作工艺，但本专利技术不以此为限，凡可使鳍状结构120的侧壁表面S1形成一熔融层122的热处理制作工艺P2，皆可应用于本专利技术。在一较佳的实施态样中，热处理制作工艺P2的制作工艺温度大于1200℃。又一更佳的实施例，当基底110为一硅基底，热处理制作工艺P2的制作工艺温度大于1300℃，以使鳍状结构120的侧壁表面S1完全转换为熔融态，以形成熔融层122。如图5所示，在进行热处理制作工艺P2之后，再次移除部分氧化层130，以于鳍状结构120的周围形成所需的绝缘结构，例如浅沟隔离(STI)，并暴露出部分鳍状结构120的侧壁，其中氧化层130的移除方法，可包含进行一回蚀刻制作工艺等，但本专利技术不以此为限。另外，在另一实施例中，可如图6所示，在进行图3的步骤(形成氧化层130于鳍状结构120以外的基底110上)后，可先例如以回蚀刻制作工艺等方法移除部分氧化层130，以于鳍状结构120的周围形成所需的绝缘结构，例如浅沟隔离(STI)，并暴露出部分鳍状结构120的侧壁。接着，如图7所示，进行热处理制作工艺P2，以使鳍状结构120的侧壁表面S1形成熔融层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制作工艺，包含有：提供一基底；形成至少一鳍状结构于该基底上及一氧化层于该鳍状结构以外的该基底上；以及进行一热处理制作工艺，以于至少部分该鳍状结构的侧壁形成一熔融层。

【技术特征摘要】
1.一种半导体制作工艺，包含有：提供一基底；形成至少一鳍状结构于该基底上及一氧化层于该鳍状结构以外的该基底上；以及进行一热处理制作工艺，以只有于至少部分该鳍状结构的侧壁表面形成再结晶的一熔融层。2.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中该基底包含一块状基底或一硅覆绝缘基底。3.如权利要求2所述的半导体制作工艺，其中形成该鳍状结构于该块状基底的步骤，包含：形成一掩模层于该块状基底上；以及进行一蚀刻光刻制作工艺，以图案化该掩模层并以该掩模层为一硬掩模，形成至少一鳍状结构。4.如权利要求2所述的半导体制作工艺，其中该硅覆绝缘基底，包含：硅基底；底氧化层位于该硅基底上；以及硅层位于该底氧化层上。5.如权利要求4所述的半导体制作工艺，其中形成该鳍状结构的步骤，包含：图案化该硅层以形成该鳍状结构，并暴露出部分该底氧化层，于该鳍状结构以外的该基底上。6.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中该热处理制作工艺的制作工艺温度大于1200℃。7.如权利要求6所述的半导体制作工艺，其中该热处理制作工艺的制作工艺温度大于1300℃。8.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中该热处理制作工艺包含一激光热处理制作工艺。9.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中在进行该热处理制作工艺之后，还包含移除部分该氧化层。10.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中在进行该热处理制作工艺之前，还包含移除部分该氧化层，并暴露出部分该鳍状结构的侧壁。11.如权利要求1所述的半导体制作工艺，其中在形成该氧化层之后，还包含：进行一热退火制作工艺，以致密化该氧化层。12.如权利要求11所述的半导体制作工艺，其中该热退火制作工艺的制作工艺温度约1050℃。13.一种半导体制作工艺，包含有：提...

【专利技术属性】
技术研发人员：林建良，蔡世鸿，林俊贤，孙德霖，王韶韦，颜英伟，王俞仁，
申请(专利权)人：联华电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：