半导体器件及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种半导体器件，其包括：衬底上的栅极；沿着栅极的侧壁和底表面的栅极绝缘层；以及栅极的两个侧壁上的L形隔离物结构。一种结构将栅极与源极/漏极区之间的距离延伸至栅极的任一侧。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2013年7月12日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2013-0082307的优先权，其内容全文以引用方式并入本文中。
本专利技术构思涉及一种半导体器件及其制造方法。
技术介绍
随着电子产品的尺寸持续减小以在越来越小的封装件中递送越来越多的特征和性能，这种产品采用的电子器件的特征尺寸自然也减小。当金属氧化物半导体（MOS）晶体管的尺寸减小时，它们的栅极长度和栅极下方的沟道长度减小，并且不幸的是，它们的操作特征会由于例如栅极和沟道之间减小的电容而变差。提高MOS器件的性能并且同时减小特征尺寸的一个方法是用具有高介电常数的材料替代用于栅极绝缘层的更常规的二氧化硅层，以减小器件的栅电极与沟道区之间的漏电流。另外，因为通常用作栅电极材料的多晶硅具有相对高的电阻，所以可使用金属电极代替多晶硅电极。还可使用采用三维（3D）沟道的多栅极晶体管以增大器件密度。这种器件可在衬底上形成鳍部或纳米线形状的硅体，其中例如硅体表面上具有栅极。这种器件可提供例如改进的电流控制并抑制短沟道效应（SCE）。
技术实现思路
在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件，包括：衬底上的栅极；沿着栅极的侧壁和底表面的栅极绝缘层；以及栅极的两个侧壁上的L形的隔离物结构，其中隔离物结构包括沿着栅极的侧壁的第一部分和连接至第一部分并沿着衬底的顶表面的第二部分，第二部分延伸超出沿着栅极的侧壁的第一部分。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，栅极的顶表面和第一部分的顶表面设置在同一平面上。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，隔离物结构的第一部分的宽度不变。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，隔离物结构包括依次叠置的第一至第n隔离物，并且n表示大于或等于“2”的自然数。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，在隔离物结构中设置在最外侧部分处的第n隔离物按照L形设置。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，第一至第n隔离物中的每一个按照L形设置。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，隔离物结构直接接触层间绝缘层，并且层间绝缘层直接接触隔离物结构的第一部分的侧壁和第二部分的顶表面。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，层间绝缘层包括沿着隔离物结构的侧表面和提升的源极/漏极的顶表面形成的钝化层。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，低掺杂的漏极（LDD）区设置在半导体器件的隔离物结构的下部中。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，半导体器件包括：提升的源极/漏极，其在位于栅极的两侧上的鳍部中，并接触隔离物结构。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括：第一插塞掺杂物区，其延伸至提升的源极的内侧和隔离物结构的下部；以及第二插塞掺杂物区，其形成在提升的漏极中。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括不与隔离物结构重叠的第二插塞掺杂物。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，通过倾斜注入工艺形成第一插塞掺杂物区和第二插塞掺杂物区。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括隔离物结构与栅极之间的内隔离物。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，内隔离物具有斜切的I形。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括：沿着第一方向延伸的鳍部；沿着与第一方向不同的第二方向在鳍部上延伸的金属栅极；以及金属栅极的每个侧壁上的L形的隔离物结构，隔离物结构的下部延伸部分延伸远离金属栅极，其中金属栅极的顶表面和隔离物结构的顶表面设置在同一平面上。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括：衬底，在该衬底上限定了第一区和第二区；第一晶体管，其在第一区上，并包括第一栅极和位于第一栅极的每一侧上的L形的第一隔离物结构；以及第二晶体管，其在第二区上，并包括第二栅极和位于第二栅极的每一侧上的第二隔离物结构。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，第一隔离物结构包括沿着第一栅极的侧壁的第一部分和从第一部分延伸远离第一栅极的第二部分。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，第一晶体管包括形成在第一栅极的每一侧上的第一提升的源极/漏极，第二晶体管还包括形成在第二栅极的每一侧上的第二提升的源极/漏极，并且从第一栅极的侧壁至第一提升的源极/漏极的第一距离和从第二栅极的侧壁至第二提升的源极/漏极的第二距离彼此不同。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，第一晶体管包括形成在第一栅极的每一侧上的第一提升的源极/漏极，第二晶体管还包括形成在第二栅极的每一侧上的第二提升的源极/漏极，并且从第一栅极的侧壁至第一提升的源极/漏极的第一距离和从第二栅极的侧壁至第二提升的源极/漏极的第二距离彼此不同，其中第一距离大于第二距离。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括：衬底，在该衬底上限定了第一区和第二区；第一晶体管，其在第一区中，并构造为通过第一驱动电压工作；以及第二晶体管，其在第二区中，并构造为通过小于第一驱动电压的第二驱动电压工作，其中第一晶体管形成在第一区中，并包括第一栅极、位于第一栅极的每一侧上的第一提升的源极/漏极和在第一提升的源极/漏极中倾斜的第一插塞掺杂物区，并且第二晶体管形成在第二区上，并包括第二栅极、位于第二栅极的每一侧上的第二提升的源极/漏极和在第二提升的源极/漏极中不倾斜的第二插塞掺杂物区。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种半导体器件包括：衬底，在该衬底上限定了第一区和第二区；第一晶体管，其在第一区中，并构造为通过第一驱动电压工作；以及第二晶体管，其在第二区中，并构造为通过小于第一驱动电压的第二驱动电压工作，其中第一晶体管包括第一栅极、位于第一栅极的每一侧上的第一隔离物结构和设置在第一栅极与第一隔离物之间的内隔离物，并且第二晶体管包括第二栅极、位于第二栅极的每一侧上的第二隔离物结构。在根据本专利技术构思的原理的示例性实施例中，一种制造半导体器件的方法包括步骤：形成沿着第一方向延伸的鳍部；在鳍部上形成沿着与第一方向不同的第二方向延伸的牺牲栅极；在牺牲栅极的每个侧壁和鳍部的顶表面上形成隔离物结构；通过去除隔离物结构的一部分和鳍部的一部分在鳍部中形成沟槽本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：衬底上的栅极；沿着所述栅极的侧壁和底表面的栅极绝缘层；以及所述栅极的两个侧壁上的L形的隔离物结构，其中所述隔离物结构包括沿着所述栅极的侧壁的第一部分和连接至所述第一部分并沿着所述衬底的顶表面的第二部分，所述第二部分延伸超出沿着所述栅极的侧壁的所述第一部分。

【技术特征摘要】
2013.07.12 KR 10-2013-00823071.一种半导体器件，包括：
衬底上的栅极；
沿着所述栅极的侧壁和底表面的栅极绝缘层；以及
所述栅极的两个侧壁上的L形的隔离物结构，
其中所述隔离物结构包括沿着所述栅极的侧壁的第一部分和连
接至所述第一部分并沿着所述衬底的顶表面的第二部分，所述第二部
分延伸超出沿着所述栅极的侧壁的所述第一部分。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述栅极的顶表面
和所述第一部分的顶表面设置在同一平面上。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一部分的宽
度不变。
4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述隔离物结构包
括依次叠置的第一至第n隔离物，并且n表示大于或等于“2”的自
然数。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中在所述隔离物结构
中设置在最外侧部分处的第n隔离物按照L形设置。
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述第一至第n隔
离物中的每一个按照L形设置。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述隔离物结构直
接接触层间绝缘层，并且所述层间绝缘层直接接触所述隔离物结构的
所述第一部分的侧壁和所述第二部分的顶表面。
8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中所述层间绝缘层包
括沿着所述隔离物结构的侧表面和提升的源极/漏极的顶表面形成的
钝化层。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中低掺杂的漏极（LDD）
区设置在所述隔离物结构的下部中。
10.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
提升的源极/漏极，其在位于所述栅极的两侧上的鳍部中，并接
触所述隔离物结构。
11.根据权利要求10所述的半导体器件，还包括：
第一插塞掺杂物区，其延伸至所述提升的源极的内侧和所述隔
离物结构的下部；以及
第二插塞掺杂物区，其形成在所述提升的漏极中。
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其中所述第二插塞掺
杂物区不与所述隔离物结构重叠。
13.根据权利要求11所述的半导体器件，其中通过倾斜注入工
艺形成所述第一插塞掺杂物区和所述第二插塞掺杂物区。
14.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
所述隔离物结构与所述栅极之间的内隔离物。
15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中所述内隔离物按
照斜切的I形设置。
16.一种半导体器件，包括：
沿着第一方向延伸的鳍部；
沿着与所述第一方向不同的第二方向在所述鳍部上延伸的金属
栅极；以及
所述金属栅极的每个侧壁上的L形的隔离物结构，所述隔离物
结构的下部延伸部分延伸远离所述金属栅极，其中所述金属栅极的顶
表面和所述隔离物结构的顶表面设置在同一平面上。
17.一种半导体器件，包括：
衬底，在所述衬底上限定了第一区和第二区；
第一晶体管，其在所述第一区上，并包括第一栅极和位于所述
第一栅极的每一侧上的L形的第一隔离物结构；以及
第二晶体管，其在所述第二区上，并包括第二栅极和位于所述
第二栅极的每一侧上的第二隔离物结构。
18.根据权利要求17所述的半导体器件，其中所述第一隔离物
结构包括沿着所述第一栅极的侧壁的第一部分和从所述第一部分延
伸远离所述第一栅极的第二部分。
19.根据权利要求17所述的半导体器件，其中所述第一晶体管
还包括形成在所述第一栅极的每一侧上的第一提升的源极/漏极，所
述第二晶体管还包括形成在所述第二栅极的每一侧上的第二提升的
源极/漏极，并且从所述第一栅极的侧壁至所述第一提升的源极/漏极
的第一距离和从所述第二栅极的侧壁至所述第二提升的源极/漏极的
第二距离彼此不同...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴玟烨，莱奥内利·达尼埃莱，前田茂伸，吴汉洙，金雄基，李钟赫，郑周燮，
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