半导体装置制造方法及图纸

一种半导体装置包括：鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；源极/漏极区，位于所述鳍上；凹陷，位于所述源极/漏极区之间；装置隔离区，包括顶盖层和装置隔离层，所述顶盖层沿所述凹陷的内表面延伸，所述装置隔离层位于所述顶盖层上以填充所述凹陷；虚设栅极结构，位于所述装置隔离区上且包括虚设栅极绝缘层；外部间隔件，位于所述虚设栅极结构的相对侧壁上；第一内部间隔件，位于所述虚设栅极结构与所述外部间隔件之间；以及第二内部间隔件，位于所述装置隔离区与所述虚设栅极绝缘层之间。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置相关申请的交叉参考此申请主张在2017年6月9号在韩国知识产权局(KoreanIntellectualPropertyOffice，KIPO)提出申请的韩国专利申请第10-2017-0072389号的优先权权利，所述韩国专利申请的公开内容全文并入本申请供参考。
本专利技术概念的各种示例性实施例涉及半导体装置。
技术介绍
为了增大半导体装置的集成性，已提议使用例如多栅极(multi-gate)晶体管，所述多栅极晶体管包括位于衬底上的鳍型多沟道有源图案(和/或硅主体)以及位于所述多沟道有源图案上的栅极。由于多栅极晶体管可利用三维沟道，因此可对其进行比例缩放。此外，可在不增加多栅极晶体管的栅极长度的情况下提高电流控制能力。在多栅极晶体管中可有效减小和/或抑制其中沟道区的电势受漏极电压的影响的短沟道效应(shortchanneleffect，SCE)。
技术实现思路
根据本专利技术概念的一些示例性实施例，一种半导体装置可包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；多个源极/漏极区，位于所述鳍上；凹陷区，位于所述多个源极/漏极区之间；装置隔离区，包括顶盖层和装置隔离层，所述顶盖层沿所述凹陷区的内表面延伸，且所述装置隔离层位于所述顶盖层上以填充所述凹陷区；虚设栅极结构，位于所述装置隔离区上，所述虚设栅极结构在与所述第一方向不同的第二方向上延伸，且所述虚设栅极结构包括虚设栅极绝缘层；多个外部间隔件，位于所述虚设栅极结构的相对侧壁上；多个第一内部间隔件，位于所述虚设栅极结构与所述多个外部间隔件之间；以及第二内部间隔件，位于所述装置隔离区与所述虚设栅极绝缘层之间。根据本专利技术概念的一些示例性实施例，一种半导体装置可包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，位于所述鳍上并在与所述第一方向相交的第二方向上延伸；凹陷区，位于所述鳍上，且位于所述第一栅极结构与所述第二栅极结构之间；装置隔离区，位于所述凹陷区中；多个外部间隔件，位于所述第一栅极结构与所述第二栅极结构之间；多个第一内部间隔件，位于所述外部间隔件的对应侧壁上；第二内部间隔件，连接所述多个第一内部间隔件；以及虚设栅极结构，位于所述多个外部间隔件之间且位于所述多个第一内部间隔件和所述第二内部间隔件上。所述虚设栅极结构可包括第一部分及第二部分，所述第一部分位于所述多个第一内部间隔件之间，且所述第二部分位于所述第一部分以及所述多个第一内部间隔件的上表面上。根据本专利技术概念的一些示例性实施例，一种半导体装置可包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，位于所述鳍上，所述第一栅极结构和所述第二栅极结构均在与所述第一方向相交的第二方向上延伸；凹陷区，位于所述鳍上且位于所述第一栅极结构与所述第二栅极结构之间；装置隔离层，位于所述凹陷区中；虚设栅极结构，位于所述装置隔离层上且包括虚设栅极绝缘层；多个外部间隔件，位于所述虚设栅极结构的相对侧壁上；以及介电层，包括多个第一部、第二部和第三部，所述多个第一部各自位于所述多个外部间隔件的对应侧壁的一些部分上，所述第二部位于所述装置隔离层与所述虚设栅极绝缘层之间并连接到所述多个第一部，且所述第三部位于所述装置隔离层与所述凹陷区的内表面之间。附图说明图1是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的布局图。图2是沿图1所示的线A-A’截取的说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图3A是沿图1所示的线B-B’截取的说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图3B是图2所示的部分C的放大图。图4到图20是说明根据一些示例性实施例的一种制造半导体装置的方法的剖视图。图21是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图22是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图23是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图24是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。具体实施方式图1是说明根据一些示例性实施例的半导体装置的布局图。图2是沿图1所示的线A-A’截取的说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图3A是沿图1所示的线B-B’截取的说明根据一些示例性实施例的半导体装置的剖视图。图3B是图2所示的部分C的放大图。在图1中，为简洁起见，未说明第一层间绝缘层131和第二层间绝缘层132以及接触件163。在图1、图2、图3A和图3B中，半导体装置可包括衬底101、多个鳍(例如，第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3)、场绝缘层110、外部间隔件115、源极/漏极区123、第一层间绝缘层131和第二层间绝缘层132、装置隔离区140、第一凹陷144、多个栅极结构(例如，第一栅极结构151和第二栅极结构152)、虚设栅极结构153、硅化物层161、接触件163以及多个内部间隔件(例如，第一内部间隔件171和第二内部间隔件172)，但示例性实施例并不仅限于此。衬底101可包含半导体材料，例如Si、Ge、SiGe、GaP、GaAs、SiC、SiGeC、InAs和/或InP。衬底101可为绝缘体上硅(silicononinsulator，SOI)衬底。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可在垂直于衬底101的上表面的第三方向(例如，Z1)上从衬底101突出，但示例性实施例并不仅限于此。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可在各自的长度方向(例如，平行于衬底101的上表面的第一方向X1)上延伸。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可各自具有短边和长边。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可在衬底101上彼此间隔开排列。举例来说，第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可在平行于衬底101的上表面且垂直于第一方向X1的第二方向(例如，Y1)上彼此间隔开。如图1所示，第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3的长边方向可为第一方向X1，且其短边方向可为第二方向Y1，但示例性实施例并不仅限于此。举例来说，第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3的长边方向可为第二方向Y1，且其短边方向可为第一方向X1。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可为衬底101的一部分，且可各自包括从衬底101生长的外延层。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可包含例如Si或SiGe等。场绝缘层110可设置在衬底101上。场绝缘层110可设置在第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3之间。场绝缘层110可覆盖第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3的一些部分。举例来说，场绝缘层110可覆盖第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3的侧壁的一些部分。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可在位于第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3的长边中的每一者之间的场绝缘层110的上表面上方突出。第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3可由衬底101上的场绝缘层110界定，但示例性实施例并不仅限于此。场绝缘层110可包含以下材料和/或可由以下材料形成：例如，氧化硅、氮化硅和/或氮氧化硅等。第一栅极结构151、第二栅极结构152和虚设栅极结构153可排列成彼此间隔开。第一栅极结构151、第二栅极结构152和虚设栅极结构153可与第一鳍F1、第二鳍F2和第三鳍F3相交。虚设栅极结构153可设置在装置隔离区140上。如图1所示，第一栅极结构151、第二栅极结构152和虚设栅极结构153可在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；多个源极/漏极区，位于所述鳍上；凹陷区，位于所述多个源极/漏极区之间；装置隔离区，包括顶盖层和装置隔离层，所述顶盖层沿所述凹陷区的内表面延伸，且所述装置隔离层位于所述顶盖层上以填充所述凹陷区；虚设栅极结构，位于所述装置隔离区上，所述虚设栅极结构在与所述第一方向不同的第二方向上延伸，且所述虚设栅极结构包括虚设栅极绝缘层；多个外部间隔件，位于所述虚设栅极结构的相对侧壁上；多个第一内部间隔件，位于所述虚设栅极结构与所述多个外部间隔件之间；以及第二内部间隔件，位于所述装置隔离区与所述虚设栅极绝缘层之间。

【技术特征摘要】
2017.06.09 KR 10-2017-00723891.一种半导体装置，其特征在于，包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；多个源极/漏极区，位于所述鳍上；凹陷区，位于所述多个源极/漏极区之间；装置隔离区，包括顶盖层和装置隔离层，所述顶盖层沿所述凹陷区的内表面延伸，且所述装置隔离层位于所述顶盖层上以填充所述凹陷区；虚设栅极结构，位于所述装置隔离区上，所述虚设栅极结构在与所述第一方向不同的第二方向上延伸，且所述虚设栅极结构包括虚设栅极绝缘层；多个外部间隔件，位于所述虚设栅极结构的相对侧壁上；多个第一内部间隔件，位于所述虚设栅极结构与所述多个外部间隔件之间；以及第二内部间隔件，位于所述装置隔离区与所述虚设栅极绝缘层之间。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个第一内部间隔件中的每一者的厚度大于所述顶盖层的厚度。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述虚设栅极结构还包括位于所述虚设栅极绝缘层上的金属层。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述顶盖层包括第一表面和第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对且所述第一表面接触所述鳍；所述装置隔离层位于所述顶盖层的所述第二表面上；且所述多个第一内部间隔件中的每一者的一部分与所述顶盖层的所述第二表面相比进一步横向突出。5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述装置隔离层的上表面高于所述至少一个鳍的上表面。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述装置隔离层的上表面与所述至少一个鳍的上表面实质上共面。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述顶盖层、所述多个第一内部间隔件和所述第二内部间隔件包含至少一种相同的材料；且所述顶盖层、所述多个第一内部间隔件和所述第二内部间隔件中的每一者的材料包括至少一种与所述装置隔离层不同的材料。8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，还包括：第一栅极结构和第二栅极结构，位于所述虚设栅极结构的相对侧上，其中所述第一栅极结构和所述第二栅极结构各自在所述第二方向上延伸。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于，所述多个第一内部间隔件的上表面被设置成低于所述第一栅极结构和所述第二栅极结构的上表面。10.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于，所述多个外部间隔件的上表面与所述多个第一内部间隔件的上表面实质上共面。11.一种半导体装置，其特征在于，包括：至少一个鳍，从衬底突出并在第一方向上延伸；第一栅极结构和第二栅极结构，位于所述鳍上并在与所述第一方向相交的第二方向上延伸；凹陷区，位于所述鳍上，且位于所述第一栅极结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：金柱然，
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