半导体装置的制造方法制造方法及图纸

本公开提供半导体装置的制造方法，此方法包含形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍于基底中，将栅极电极层沉积于基底上方，其中这些第一半导体鳍的上部和这些第二半导体鳍的上部埋置于栅极电极层中，将反转膜沉积于栅极电极层上方，及实施化学机械研磨工艺于反转膜和栅极电极层，其中在实施化学机械研磨工艺的步骤期间，将研磨液沉积于研磨垫与反转膜之间，且其中栅极电极层和反转膜的研磨液选择比大于1。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法
本公开涉及半导体技术，且特别涉及半导体装置的制造方法。
技术介绍
半导体工业由于各种电子组件(例如晶体管、二极管、电阻器、电容器等等)的集成密度不断地改善已经历了迅速成长。在大多数情况下，集成密度的改善是从重复地缩减最小特征部件尺寸得来，其使更多的组件被整合至既定区域。然而，较小的特征部件尺寸可能导致更多漏电流。随着目前对于更小的电子装置的需求的提高，便需要降低半导体装置漏电流。随着半导体技术发展，鳍式场效晶体管(finfieldeffecttransistors，FinFETs)已经成为有效的替代方案来更加减少半导体装置中的漏电流。在鳍式场效晶体管中，有源区包含漏极、通道区和源极突出于此鳍式场效晶体管所在位置的半导体基底的表面上。鳍式场效晶体管的有源区，类似一鳍状物，从剖面示意图来看为矩形形状。此外，鳍式场效晶体管的栅极结构沿着三个侧面包覆有源区，类似倒U形。因此，通道的栅极结构的控制变得更强，已减少传统平面式晶体管的短通道漏电效应。如此一来，当鳍式场效晶体管关闭时，栅极结构可更佳地控制通道来减少漏电流。鳍式场效晶体管(FinFET)的鳍的形成可包含将基底凹陷以形成凹口，使用介电材料填入凹口，实施化学机械研磨工艺以移除鳍上方介电材料的多余部分，将介电材料的顶层凹陷，使在凹口中介电材料的余留部分形成浅沟槽隔离(shallowtrenchisolation，STI)区域，沉积栅极电极层于鳍上方以形成鳍式场效晶体管。化学机械研磨(chemicalmechanicalpolishing，CMP)工艺可用来将栅极电极层的顶表面平坦化。在化学机械研磨工艺期间，包括鳍式场效晶体管的晶片放置于晶片承载盘中，晶片承载盘朝研磨垫向下移动。称为研磨液的化学溶液，沉积于研磨垫的表面上且在晶片下，以帮助平坦化工艺。晶片承载盘设置为使晶片的面接触研磨垫和研磨液。在化学机械研磨工艺中，可使用机械力和化学力的结合研磨栅极电极层的表面。
技术实现思路
在一些实施例中，本公开提供半导体装置的制造方法，此方法包含蚀刻基底的多个部分，以形成多个第一隔离区域和第二隔离区域。形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍，其中两相邻的第一半导体鳍通过第一隔离区域隔开，及至少两个第二半导体鳍通过第二隔离区域隔开，且其中第二隔离区域的宽度大于第一隔离区域的宽度。将栅极电极层沉积于基底上方，其中第一半导体鳍的上部和第二半导体鳍的上部埋置于栅极电极层中。将反转膜(reversefilm)沉积于栅极电极层上方；以及使用研磨液实施化学机械研磨工艺于反转膜和栅极电极层，此研磨液对于栅极电极层与反转膜的研磨选择比大于1。在其他实施例中，本公开提供半导体装置的制造方法，此方法包含形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍于基底上方，其中两相邻的第一半导体鳍通过第一隔离区域隔开，且至少两个第二半导体鳍通过第二隔离区域隔开，且其中第二隔离区域的宽度大于第一隔离区域的宽度。将栅极电极层沉积于这些第一半导体鳍和这些第二半导体鳍上方，将反转膜沉积于栅极电极层上方，以及使用对于栅极电极层与反转膜的研磨选择比大于1的研磨液实施化学机械研磨工艺于反转膜和栅极电极层，其中在实施化学机械研磨工艺的步骤之后，第二半导体鳍上方的栅极电极层的顶表面高于第一半导体鳍上方的栅极电极层的顶表面。在另外一些实施例中，本公开提供半导体装置的制造方法，此方法包含形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍于基底中，将栅极电极层沉积于基底上方，其中这些第一半导体鳍的上部和这些第二半导体鳍的上部埋置于栅极电极层中。将反转膜沉积于栅极电极层上方，以及实施化学机械研磨工艺于反转膜和栅极电极层，其中在实施化学机械研磨工艺的步骤期间，将研磨液沉积于研磨垫与反转膜之间，且其中栅极电极层对反转膜的研磨液选择比大于1。附图说明根据以下的详细说明并配合所附附图可以更加理解本公开的概念。应注意的是，根据本产业的标准惯例，图示中的各种特征部件并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小各种特征部件的尺寸，以做清楚的说明。图1显示依据本公开的各种实施例的鳍式场效晶体管(FinFET)半导体装置的剖面示意图。图2显示依据本公开的各种实施例的具有多个隔离区域的半导体基底的剖面示意图。图3显示依据本公开的各种实施例，图2所示的半导体装置在实施凹陷工艺于半导体装置之后，半导体装置的剖面示意图。图4显示依据本公开的各种实施例，图3所示的半导体装置在栅极电极层形成于半导体鳍上方之后，半导体装置的剖面示意图。图5显示依据本公开的各种实施例，图4所示的半导体装置在反转膜(reversefilm)沉积于栅极电极层上方之后，半导体装置的剖面示意图。图6显示依据本公开的各种实施例，图5所示的半导体装置在实施化学机械研磨工艺于半导体装置的突出部之后，半导体装置的剖面示意图。图7显示依据本公开的各种实施例，图6所示的半导体装置在化学机械研磨工艺完成之后，半导体装置的剖面示意图。图8显示依据本公开的各种实施例的形成图1所示的半导体装置的方法的流程图。图9显示依据本公开的各种实施例的在反转膜沉积于栅极电极层上方之后，半导体装置的剖面示意图。附图标记说明：100、900半导体装置101第一区域102基底(半导体基底)106、120、206、220、236隔离区域112、114、116、118、212、214、216、222、224、226半导体鳍201第二区域402栅极电极层502反转膜802、804、806、808、810步骤H高度差H1厚度具体实施方式要了解的是本说明书以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例，以实施本公开的不同特征部件。而本说明书以下的公开内容是叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以求简化本公开的说明。当然，这些特定的范例并非用以限定本公开。例如，本说明书以下的公开内容叙述了将一第一特征部件形成于一第二特征部件之上或上方，即表示其包含了所形成的上述第一特征部件与上述第二特征部件是直接接触的实施例，亦包含了尚可将附加的特征部件形成于上述第一特征部件与上述第二特征部件之间，而使上述第一特征部件与上述第二特征部件可能未直接接触的实施例。另外，本公开的说明中不同范例可能使用重复的参考符号及/或用字。这些重复符号或用字是为了简化与清晰的目的，并非用以限定各个实施例及/或所述外观结构之间的关系。再者，为了方便描述附图中一元件或特征部件与另一(复数)元件或(复数)特征部件的关系，可使用空间相关用语，例如“在...之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”及类似的用语。除了附图所绘示的方位之外，空间相关用语涵盖使用或操作中的装置的不同方位。所述装置也可被另外定位(例如，旋转90度或者位于其他方位)，并对应地解读所使用的空间相关用语的描述。图1显示依据本公开的各种实施例的鳍式场效晶体管(FinFET)半导体装置的剖面示意图。鳍式场效晶体管半导体装置100包含第一区域101和第二区域201。如图1所示，第一区域101和第二区域201形成于基底102上方。在一些实施例中，第一区域101和第二区域201通过隔离区域120隔开。在其他实施例中，多个有源电路和多个隔离区可形成于第一区域101和第二区域201之间。在一些实施例中，第一区域1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置的制造方法，包括:蚀刻一基底的多个部分，以形成多个第一隔离区域和多个第二隔离区域；形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍，其中:两个相邻的该些第一半导体鳍通过该第一隔离区域隔开；及至少两个该些第二半导体鳍通过该第二隔离区域隔开，且其中该第二隔离区域的宽度大于该第一隔离区域的宽度；将一栅极电极层沉积于该基底上方，其中该些第一半导体鳍的上部和该些第二半导体鳍的上部埋置于该栅极电极层中；将一反转膜沉积于该栅极电极层上方；以及使用一研磨液实施一化学机械研磨工艺于该反转膜和该栅极电极层，该研磨液对于该栅极电极层与该反转膜的研磨选择比大于1。

【技术特征摘要】
2015.12.03 US 14/958,4431.一种半导体装置的制造方法，包括:蚀刻一基底的多个部分，以形成多个第一隔离区域和多个第二隔离区域；形成多个第一半导体鳍和多个第二半导体鳍，其中:两个相邻的该些第一半导体鳍通过该第一隔离区域隔开；及至少两个该些第二半导体鳍通过该...

【专利技术属性】
技术研发人员：粘博钦，洪伟伦，陈盈淙，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71