具有多栅极晶体管结构的半导体装置制造方法及图纸

技术编号:19831982 阅读:35 留言:0更新日期:2018-12-19 17:41
本申请公开一种半导体装置。所述半导体装置包括:单元区,其包括在第一方向上延伸的第一有源区和第二有源区及其之间的分离区。单元区具有第一宽度。第一栅极结构和第二栅极结构布置在单元区上,所述二者在第一方向上彼此间隔开,并且在第二方向上延伸。第一金属线和第二金属线布置在单元区上,所述二者在第一方向上延伸,并且彼此间隔开第一间距。第一金属线和第二金属线中的每一个具有第二宽度。第一栅极接触件将第一栅极结构与第一金属线电连接。第一栅极接触件的至少一部分覆盖分离区。第二栅极接触件将第二栅极结构与第二金属线电连接。第二栅极接触件的至少一部分覆盖分离区。第一宽度除以第一间距和第二宽度之和的结果为六或更小。

【技术实现步骤摘要】
具有多栅极晶体管结构的半导体装置相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0072391的权益,该申请的公开内容通过引用方式整体并入本文。
本公开涉及半导体装置。
技术介绍
对于半导体装置密度增大,已提出多栅极晶体管作为缩放技术之一,根据该技术,在衬底上形成鳍形或纳米线形的多沟道有源图案(或硅体),随后在多沟道有源图案的表面上形成栅极。这种多栅极晶体管由于其使用三维沟道而允许容易的缩放。此外,可提高电流控制能力而不需要增加多栅极晶体管的栅极长度。这种结构可有效地抑制其中沟道区的电势受到漏极电压的影响的短沟道效应(SCE)。
技术实现思路
本公开的示例性实施例可解决现有技术的问题。示例性实施例可提供一种半导体装置结构,其能够降低在由单元区的宽度、金属线之间的间距和金属线的宽度之间的关系限定的单元区中,将栅极接触件与源极/漏极接触件分离的工艺的难度水平。一些实施例提供了一种半导体装置,该半导体装置包括:单元区,其包括在第一方向上延伸的第一有源区和第二有源区以及所述第一有源区与第二有源区之间的分离区。所述单元区在垂直于第一方向的第二方向上具有第一宽度。第一栅极结构和第二栅极结构布置在所述单元区上,所述二者在第一方向上彼此间隔开,并且在第二方向上延伸。第一金属线和第二金属线布置在单元区上,所述二者在第一方向上延伸,并且在第二方向上彼此间隔开第一间距。第一金属线和第二金属线中的每一个在第二方向上具有第二宽度。第一栅极接触件将第一栅极结构与第一金属线电连接。第一栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区。第二栅极接触件将第二栅极结构与第二金属线电连接。第二栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区。第一宽度除以第一间距和第二宽度之和的结果为六或更小。其它实施例提供了一种半导体装置,该半导体装置包括:单元区,其包括第一有源区、第二有源区和所述第一有源区与第二有源区之间的分离区。多条金属线布置在所述单元区上,所述金属线在第一方向上延伸,并且在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔开。栅极结构布置为横向于所述多条金属线,并且在第二方向上延伸。栅极接触件至少部分地覆盖所述分离区,并且将所述多条金属线中的至少一条与栅极结构电连接。在所述第一有源区、分离区和第二有源区上在第二方向上彼此间隔开的所述多条金属线的数量为三或四。另一些实施例提供了一种半导体装置,该半导体装置包括:单元区,其包括在第一方向上延伸的第一有源区和第二有源区以及形成在所述第一有源区与第二有源区之间的分离区,所述单元区在垂直于第一方向的第二方向上具有第一宽度。第一栅极结构和第二栅极结构布置在所述单元区上,所述二者在第一方向上彼此间隔开,并且在第二方向上延伸。第一金属线覆盖所述第一有源区,在第一方向上延伸,并且在第二方向上具有第二宽度。第二金属线至少部分地覆盖所述分离区,在第二方向上与第一金属线间隔开第一间距,并且在第一方向上延伸。第三金属线至少部分地覆盖所述分离区,在第二方向上与第二金属线间隔开第二间距,并且在所述第一方向上延伸。第四金属线覆盖第二有源区,在第二方向上与第三金属线间隔开第三间距,并且在第一方向上延伸。第一栅极接触件将第一栅极结构与第二金属线电连接。第二栅极接触件将第二栅极结构与第三金属线电连接。所述第一、第二和第三间距基本相同,并且第一宽度除以第一间距和第二宽度之和的结果为六或更小。附图说明通过参照附图来详细描述本公开的示例性实施例,本公开的以上和其它目的、特征和优点将对于本领域普通技术人员变得更显而易见。图1是根据一些实施例的半导体装置的布局图。图2是示出图1的布局图的第一级制程(firstlevelstep)的布局的布局图。图3是示出图1的布局图的第一级制程和第二级制程的布局的布局图。图4是示出图1的布局图的第三级制程的布局的布局图。图5是沿着图2的线A-A截取的剖视图。图6是沿着图2的线B-B截取的剖视图。图7是根据本公开的其它实施例的半导体装置的布局图。图8是根据本公开的另一些实施例的半导体装置的布局图。图9是根据另一些实施例的半导体装置的布局图。图10是根据另一些实施例的半导体装置的布局图。图11和图12是根据另一些实施例的半导体装置的剖视图。具体实施方式下文中,将参照图1至图6来描述根据本公开的一些实施例的半导体装置。图1是根据本公开的一些实施例的半导体装置的布局图。图2是示出图1的布局图的第一级制程的布局的布局图。图3是示出图1的布局图的第一级制程和第二级制程的布局的布局图。图4是示出图1的布局图的第三级制程的布局的布局图。图5是沿着图2的线A-A截取的剖视图。图6是沿着图2的线B-B截取的剖视图。参照图1至图6,根据本公开的一些实施例的半导体装置包括单元区CR、第一有源区AR1、第二有源区AR2、分离区STI、第一栅极结构G1、第二栅极结构G2、第三栅极结构G3和第四栅极结构G4、第一鳍式图案F1、第二鳍式图案F2、第三鳍式图案F3和第四鳍式图案F4、第一金属线M11、第二金属线M12、第三金属线M13和第四金属线M14、第五金属线M5、第六金属线M6、第一栅极接触件CB11、第二栅极接触件CB12、源极/漏极区SDR以及第一源极/漏极接触件CA1、第二源极/漏极接触件CA2、第三源极/漏极接触件CA3、第四源极/漏极接触件CA4、第五源极/漏极接触件CA5和第六源极/漏极接触件CA6。单元区CR可包括第一有源区AR1、第二有源区AR2和分离区STI。具体地说,单元区CR可包括第一电源导轨区、在第二方向Y上邻近于第一电源导轨区的第一有源区AR1、在第二方向Y上邻近于第一有源区AR1的分离区STI、在第二方向Y上邻近于分离区STI的第二有源区AR2和在第二方向上邻近于第二有源区AR2的第二电源导轨区。在这种情况下,第一电源导轨区、第一有源区AR1、分离区STI、第二有源区AR2和第二电源导轨区可各自形成为在第一方向X上延伸。单元区CR可代表一个单元。单元区CR在第二方向Y上具有第一宽度Hc。在第一电源导轨区、第二电源导轨区和分离区STI中的每一个中,可布置在第一方向上延伸的伪鳍式图案。如本文所用,“伪鳍式图案”意指未被积极地(actively)使用的鳍式图案。然而,为了解释方便,在图1至图3中,未示出伪鳍式图案。第一电源导轨区和第二电源导轨区可用于将功率供应至整个单元区CR。例如,第一电源导轨区可供应正电压,而第二电源导轨区可供应负电压。然而,实施例不限于此。第一有源区AR1可包括第一鳍式图案F1和第二鳍式图案F2,所述二者中的每一个在第一方向X上延伸,并且在第三方向Z上从衬底(图5的101)突出。第一鳍式图案F1可在第二方向Y上与第二鳍式图案F2间隔开。第二有源区AR2可包括第三鳍式图案F3和第四鳍式图案F4,所述二者中的每一个在第一方向X上延伸,并且在第三方向Z上从衬底(图5的101)突出。第三鳍式图案F3可在第二方向Y上与第四鳍式图案F4间隔开。第一栅极结构G1、第二栅极结构G2、第三栅极结构G3和第四栅极结构G4可在单元区CR上在第一方向X上彼此间隔开,并且其中的每一个可在第二方向Y上延伸。第一栅极结构G1、第二栅极结构G2、第三栅极结构G3和第四栅极结构G4可布置本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置,包括:单元区,其包括在第一方向上延伸的第一有源区和第二有源区以及所述第一有源区与所述第二有源区之间的分离区,所述单元区在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一宽度;所述单元区上的第一栅极结构和第二栅极结构,所述第一栅极结构和第二栅极结构在所述第一方向上彼此间隔开,并且在所述第二方向上延伸;所述单元区上的第一金属线和第二金属线,所述第一金属线和第二金属线在所述第一方向上延伸,并且在所述第二方向上彼此间隔开第一间距,所述第一金属线和第二金属线中的每一个在所述第二方向上具有第二宽度;第一栅极接触件,其将所述第一栅极结构与所述第一金属线电连接,所述第一栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区;以及第二栅极接触件,其将所述第二栅极结构与所述第二金属线电连接,所述第二栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区,其中,所述第一宽度除以所述第一间距和所述第二宽度之和的结果为六或更小。

【技术特征摘要】
2017.06.09 KR 10-2017-00723911.一种半导体装置,包括:单元区,其包括在第一方向上延伸的第一有源区和第二有源区以及所述第一有源区与所述第二有源区之间的分离区,所述单元区在垂直于所述第一方向的第二方向上具有第一宽度;所述单元区上的第一栅极结构和第二栅极结构,所述第一栅极结构和第二栅极结构在所述第一方向上彼此间隔开,并且在所述第二方向上延伸;所述单元区上的第一金属线和第二金属线,所述第一金属线和第二金属线在所述第一方向上延伸,并且在所述第二方向上彼此间隔开第一间距,所述第一金属线和第二金属线中的每一个在所述第二方向上具有第二宽度;第一栅极接触件,其将所述第一栅极结构与所述第一金属线电连接,所述第一栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区;以及第二栅极接触件,其将所述第二栅极结构与所述第二金属线电连接,所述第二栅极接触件的至少一部分覆盖所述分离区,其中,所述第一宽度除以所述第一间距和所述第二宽度之和的结果为六或更小。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一栅极接触件和所述第二栅极接触件仅布置在所述分离区上。3.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,第一栅极接触件的边缘布置在所述第一有源区与所述分离区之间的第一边界上,并且其中,所述第二栅极接触件的边缘布置在所述第二有源区与所述分离区之间的第二边界上。4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一栅极接触件的一部分覆盖所述第一有源区。5.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,所述第二栅极接触件的一部分覆盖所述第二有源区。6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一有源区包括在所述第一方向上延伸并且从衬底突出的第一鳍式图案,并且其中,所述第二有源区包括在所述第一方向上延伸并且从所述衬底突出的第二鳍式图案。7.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一栅极结构包括:在所述第一方向上延伸的第一纳米线;在所述第一方向上延伸的第二纳米线,其布置在所述第一纳米线上,并且与所述第一纳米线间隔开;以及栅电极,其围绕所述第一纳米线和所述第二纳米线。8.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一金属线的至少一部分和所述第二金属线的至少一部分覆盖所述分离区。9.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括:在所述第一有源区上,在所述第一方向上延伸并且在第所述二方向上与所述第一金属线间隔开第二间距的第三金属线;以及在所述第二有源区上,在所述第一方向上延伸并且在所述第二方向上与所述第二金属线间隔开第三间距的第四金属线,其中,所述第一间距、第二间距和第三间距相同,并且所述第一金属线和所述第二金属线仅布置在所述分离区上。10.一种半导体装置,包括:单元区,其包括第一有源区、第二有源区和所述第一有源区与所述第二有源区之间的分离区;所述单元区上的多条金属线,所述多条金属线在第一方向上延伸,并且在垂直于所述第一方向的第二方向上彼此间隔开;栅极结构,其横向于所述多条金属线,并且在所述第二方向上延伸;以及栅极接触件,其至少部分地覆盖所述分离区,并且将所述多条金属线中的至少一条与所...

【专利技术属性】
技术研发人员:金孝真千宽永
申请(专利权)人:三星电子株式会社
类型:发明
国别省市:韩国,KR

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