具体实施方式

请参照图1至图3，其中图1为本发明优选实施例的一半导体元件的上视图，图2为图1中沿着切线AA’方向制作半导体元件的剖面示意图，图3则为图1中沿着切线BB’的剖面示意图。如图1至图3所示，首先提供一基底12，例如一硅基底或硅覆绝缘(SOI)基板，然后于基底12上定义至少一主动区，例如主动区14、主动区16以及主动区18，其中各主动区较佳沿着第一方向(例如X方向)延伸于基底12上。接着再形成多个鳍状结构20于各主动区14、16、18的基底12上以及浅沟隔离22环绕鳍状结构20。在本实施例中，各主动区14、16、18中所设置的鳍状结构20数量虽以四根为例，但其数量均可依据产品需求任意调整，并不局限于此。

依据本发明的优选实施例，鳍状结构20较佳通过侧壁图案转移(sidewall imagetransfer,SIT)等技术制得，其程序大致包括：提供一布局图案至计算机系统，并经过适当地运算以将相对应的图案定义于光掩模中。后续可通过光刻及蚀刻制作工艺，以形成多个等距且等宽的图案化牺牲层于基底上，使其个别外观呈现条状。之后依序施行沉积及蚀刻制作工艺，以于图案化牺牲层的各侧壁形成间隙壁。继以去除图案化牺牲层，并在间隙壁的覆盖下施行蚀刻制作工艺，使得间隙壁所构成的图案被转移至基底内，再伴随鳍状结构切割制作工艺(fin cut)而获得所需的图案化结构，例如条状图案化鳍状结构。需注意的是，一般形成进行鳍状结构切割制作工艺后部分设于主动区14、16、18外的基底12表面可能残留部分未被完全去除鳍状结构或凸块24，其高度可较佳大幅低于主动区14、16、18内的鳍状结构20高度但略高于基底12表面。

除此之外，鳍状结构20的形成方式又可包含先形成一图案化掩模(图未示)于基底12上，再经过一蚀刻制作工艺，将图案化掩模的图案转移至基底12中以形成鳍状结构20。另外，鳍状结构20的形成方式也可以先形成一图案化硬掩模层(图未示)于基底12上，并利用外延制作工艺于暴露出于图案化硬掩模层的基底12上成长出例如包含硅锗的半导体层，而此半导体层即可作为相对应的鳍状结构20。这些形成鳍状结构的实施例均属本发明所涵盖的范围。

然后形成一浅沟隔离(shallow trench isolation,STI)22环绕鳍状结构20，或从图1的上视图来看环绕主动区14、16、18。在本实施例中，形成浅沟隔离22的方式可先利用一可流动式化学气相沉积(flowable chemical vapor deposition,FCVD)制作工艺形成一氧化硅层于基底12上并完全覆盖鳍状结构20。接着利用蚀刻或化学机械研磨(chemicalmechanical polishing,CMP)制作工艺去除部分氧化硅层，使剩余的氧化硅层切齐或略高于鳍状结构20表面以形成浅沟隔离22，其中主动区14、主动区16以及主动区18的鳍状结构20较佳突出浅沟隔离22，同时浅沟隔离22完全覆盖凸块24。

随后形成多个单扩散隔离结构于基底12上，例如单扩散隔离结构26、28于主动区14的头尾两端、单扩散隔离结构30、32于主动区14旁、单扩散隔离结构34、36、38于主动区16内、单扩散隔离结构42、44于主动区18内，以及一单扩散隔离结构40由主动区16延伸至主动区18。

在本实施例中，形成单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44的方法可先进行一光刻及蚀刻制作工艺沿着一第二方向(例如Y方向)分别去除主动区14、16、18内的鳍状结构20以形成同样沿着Y方向延伸的凹槽(图未示)，然后填入介电材料于凹槽内形成单扩散隔离结构。需注意的是，本实施例虽于形成浅沟隔离22之后才以另一道蚀刻分隔鳍状结构20形成单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44，但不局限于此顺序，依据本发明其他实施例又可选择先以蚀刻形成前述用来定义单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44的凹槽，接着再填入介电材料于凹槽内以及鳍状结构20周围，由此同时形成单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44以及浅沟隔离22。换句话说，本实施例所揭露的各单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44的时间点可选择于浅沟隔离22制作完毕后或与浅沟隔离22一同形成，这几种变化型均属本发明所涵盖的范围。

另外以材料而言，本实施例所揭露的单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44可选择与隔离结构22包含相同材料或不同材料，且两者均可选自由例如氧化硅以及氮化硅所构成的群组。例如在本实施例中，浅沟隔离22较佳由氧化硅所构成且单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44较佳由氮化硅所构成，但不局限于此材料组合，例如浅沟隔离22以及单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44均可由氧化硅所构成，这些变化型均属本发明所涵盖的范围。

接着于鳍状结构20上形成栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70或栅极结构跨过主动区14、16、18以及浅沟隔离22。在本实施例中，栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70的制作方式可依据制作工艺需求以先栅极(gate first)制作工艺、后栅极(gate last)制作工艺的先高介电常数介电层(high-k first)制作工艺以及后栅极制作工艺的后高介电常数介电层(图未示)当作掩模进行一图案转移制作工艺，以单次蚀刻或逐次蚀刻步骤，去除部分栅极材料层74与部分栅极介电层72，然后剥除图案化光致抗蚀剂，以于浅沟隔离22以及鳍状结构20上形成各由图案化的栅极介电层72与图案化的栅极材料层74所构成的栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70。

从图1来看，各栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70较佳沿着与单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44相同的第二方向(例如Y方向)延伸并交错主动区14、16、18以及鳍状结构20，其中各单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44位于各栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、7正下方，例如单扩散隔离结构26设于栅极线48正下方、单扩散隔离结构32、42设于栅极线50正下方、单扩散隔离结构34设于栅极线50正下方、单扩散隔离结构28、36、44设于栅极线60正下方、单扩散隔离结构30、38设于栅极线64正下方以及单扩散隔离结构40设于栅极线68正下方。

另外在本实施例中，主动区14、16、18、鳍状结构20以及栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70最外围的浅沟隔离22内可另设置虚置隔离结构76，其中虚置隔离结构76上不会有任何栅极线通过，虚置隔离结构76较佳与单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44在同一道步骤完成，且虚置隔离结构76较佳与浅沟隔离22包含不同材料，例如本实施例的浅沟隔离22较佳包含氧化硅而虚置隔离结构76则较佳包含氮化硅。

以单扩散隔离结构、主动区以及栅极线等三者所设置的关系来看，单扩散隔离结构30是设于栅极线64正下方且不交错任何主动区以及鳍状结构20，单扩散隔离结构38是设于同一条栅极线64正下方且同时交错主动区16以及鳍状结构20，单扩散隔离结构40则是由主动区16一边缘延伸至主动区18一边缘并同时设于栅极线68正下方且交错主动区16、18及鳍状结构20。换句话说，单扩散隔离结构40是设于交错主动区16的栅极线68正下方、主动区16以及主动区18之间的栅极线68正下方以及交错主动区18的栅极线68正下方。

另外从图2以及图3的剖面来看，单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44上表面较佳切齐浅沟隔离22上表面，但单扩散隔离结构26、28、30、32、34、36、38、40、42、44下表面则可依据单扩散隔离结构是否交错鳍状结构20而与浅沟隔离22下表面具有不同轮廓以及/或具有不同深度。举例来说，如图2所示，单扩散隔离结构30由于不交错任何主动区14、16、18或鳍状结构20，因此其底部较佳略低于旁边的浅沟隔离20底部且呈现平坦状，而单扩散隔离结构38由于在前述以蚀刻去除部分鳍状结构20形成凹槽时将鳍状结构20的轮廓向下蚀刻，因此其底部轮廓较佳呈现锯齿状。

之后可进行后续金属氧化物半导体晶体管制作工艺，例如可于栅极线46、48、50、52、54、56、58、60、62、64、66、68、70周围形成间隙壁，于间隙壁两侧的鳍状结构20以及/或基底12中形成源极/漏极区域及/或外延层，并选择性于源极/漏极区域及/或外延层的表面形成一金属硅化物(图未示)。由于金属氧化物半导体晶体管的制作是本领域所熟知技术，在此不另加赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，都应属本发明的涵盖范围。