半导体器件及其形成方法技术

提供了半导体器件及其形成方法。所述方法可以包括：通过刻蚀衬底形成第一深度的第一沟槽来形成鳍；在所述第一沟槽中形成第一器件隔离层；通过刻蚀所述第一器件隔离层和所述衬底，形成大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽；在所述第二沟槽中形成第二器件隔离层；在所述鳍上形成多个虚设栅极；通过刻蚀所述虚设栅极中的至少一个以及所述鳍，形成小于所述第一深度的第三深度的第三沟槽；以及在所述第三沟槽中形成第三器件隔离层。

【技术实现步骤摘要】
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年5月13日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0066565号的优先权，其公开内容通过引用全部合并于此。
本公开的各示例实施例涉及半导体器件以及形成半导体器件的方法。
技术介绍
多栅晶体管可以用于增加半导体器件的密度。多栅晶体管可以包括鳍形状或纳米线形状的硅体以及硅体的表面上的栅极。多栅晶体管可以允许通过使用三维沟道形成具有高密度的小器件。此外，多栅晶体管可以增强电流控制能力而不增加栅极长度，因此可以有效地控制短沟道效应(SCE)。
技术实现思路
各示例实施例提供具有增强的器件隔离特性的半导体器件。各示例实施例还提供形成具有增强的器件隔离特性的半导体器件的方法。一种半导体器件可以包括限定鳍的第一深度的第一沟槽、可以大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽以及所述鳍上的第一栅极和第二栅极。所述第一栅极和所述第二栅极可以横越所述鳍并且彼此相邻。所述半导体器件还可以包括在所述鳍中的并且在所述第一栅极与所述第二栅极之间的第三沟槽以及分别在所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽中的第一器件隔离层、第二器件隔离层和第三器
件隔离层。所述第三沟槽可以具有可小于所述第一深度的第三深度，并且所述第一器件隔离层、所述第二器件隔离层和所述第三器件隔离层可以包括彼此不同的材料。根据各种实施例，所述第一器件隔离层可以包括“东燃”硅氮烷(Tonen Silazane，简称为TOSZ)或者可流动化学气相沉积(FCVD)氧化物，并且所述第二器件隔离层可以包括高密度等离子体(HDP)氧化物或者未掺杂硅酸盐玻璃(USG)氧化物。在各种实施例中，所述第三器件隔离层可以包括氮化物。在各种实施例中，所述第三器件隔离层可以包括TOSZ或者FCVD氧化物并且可以具有比所述第一器件隔离层的抗蚀性更低的抗蚀性。根据各种实施例，所述第一器件隔离层可以具有比所述第二器件隔离层优越的间隙填充性能。根据各种实施例，所述第二器件隔离层可以具有比所述第一器件隔离层和所述第三器件隔离层的收缩率更低的收缩率。在各种实施例中，所述第三器件隔离层可以具有比所述第一器件隔离层的抗蚀性更低的抗蚀性。根据各种实施例，所述第二器件隔离层的上部分可以与所述第一器件隔离层直接接触。在各种实施例中，所述半导体器件还可以包括：在所述第三器件隔离层上的并且在所述第一栅极与所述第二栅极之间的第四器件隔离层。所述第四器件隔离层可以包括第一区和第二区，并且所述第一区的宽度可以不同于所述第二区的宽度。在各种实施例中，所述第二区可以在所述第三器件隔离层与所述第一区之间，并且所述第一区的宽度可以大于所述第二区的宽度。一种半导体器件可以包括限定鳍的第一深度的第一沟槽、在平面图中与所述第一沟槽重叠并且具有大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽、所述鳍上的第一金属栅极和第二金属栅极、以及在所述鳍中的并且在所述第一金属栅极和所述第二金属栅极的对应的侧面上的多个源极/漏极区。所述第一金属栅极和所述第二金属栅极可以横越所述鳍并且彼此相邻。所述半导体器件还可以包括：在所述鳍中
的并且在所述第一金属栅极与所述第二金属栅极之间的第三沟槽；以及分别在所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽中的第一器件隔离层、第二器件隔离层和第三器件隔离层。所述第三沟槽可以具有可大于所述源极/漏极区的深度并且小于所述第一深度的第三深度。所述第二器件隔离层的上部分可以与所述第一器件隔离层直接接触。一种制造半导体器件的方法可以包括：通过刻蚀衬底形成第一深度的第一沟槽，来形成鳍；在所述第一沟槽中形成第一器件隔离层；通过刻蚀所述第一器件隔离层和所述衬底，来形成可以大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽；在所述第二沟槽中形成第二器件隔离层；在所述鳍上形成多个虚设栅极；通过刻蚀所述虚设栅极中的至少一个以及所述鳍，来形成可以小于所述第一深度的第三深度的第三沟槽；以及在所述第三沟槽中形成第三器件隔离层。根据各种实施例，所述第一器件隔离层、所述第二器件隔离层和所述第三器件隔离层可以包括彼此不同的材料。在各种实施例中，所述第一器件隔离层可以包括“东燃”硅氮烷(TOSZ)或者可流动化学气相沉积(FCVD)氧化物，并且所述第二器件隔离层可以包括高密度等离子体(HDP)氧化物或者未掺杂硅酸盐玻璃(USG)氧化物。根据各种实施例，所述第三器件隔离层可以包括氮化物。根据各种实施例，所述第三器件隔离层可以包括TOSZ或者FCVD氧化物并且可以具有比所述第一器件隔离层的抗蚀性更低的抗蚀性。在各种实施例中，所述方法还可以包括：在形成所述第一器件隔离层之后并且在形成所述第二器件隔离层之前，在第一温度下进行第一退火处理；以及在形成所述第三器件隔离层之后，在可以低于所述第一温度的第二温度下进行第二退火处理。在各种实施例中，所述第二器件隔离层的上部分可以与所述第一器件隔离层直接接触。在各种实施例中，所述方法还可以包括：在所述第三器件隔离层上形成第四器件隔离层。所述第四器件隔离层可以包括第一区和第二区，并且所述第一区的宽度可以不同于所述第二区的宽度。根据各种实施例，所述第二区可以在所述第三器件隔离层与所述第一区之间，并且所述第一区的宽度可以大于所述第二区的宽度。一种形成半导体器件的方法可以包括：形成从衬底突出的鳍；在所述鳍的侧面上以及在所述衬底上形成第一器件隔离层；以及形成第二器件隔离层，所述第二器件隔离层延伸通过所述第一器件隔离层并且将包括所述鳍的第一有源区与第二有源区分离。所述第二器件隔离层可以包括从所述第一器件隔离层的下表面延伸到所述衬底中的下部分，并且所述第二器件隔离层可以包括与所述第一器件隔离层的材料不同的材料。在各种实施例中，所述方法还可以包括：在形成所述第二器件隔离层之后，形成横越所述鳍的第一栅极、第二栅极和第三栅极，所述第二栅极在所述第一栅极与所述第三栅极之间；在所述第一栅极、所述第二栅极和所述第三栅极的对应的侧面上形成多个第一间隔件、多个第二间隔件和多个第三间隔件；去除所述第二栅极以在所述多个第二间隔件之间形成开口；以及在所述开口中形成第三器件隔离层。所述第三器件隔离层可以包括延伸到所述鳍中的下部分以及高于所述第一器件隔离层的最下表面的最下表面。根据各种实施例，所述第三器件隔离层可以包括与所述第一器件隔离层和所述第二器件隔离层的材料不同的材料。根据各种实施例，所述第一器件隔离层可以包括“东燃”硅氮烷(TOSZ)或者可流动化学气相沉积(FCVD)氧化物，所述第二器件隔离层可以包括高密度等离子体(HDP)氧化物或者未掺杂硅酸盐玻璃(USG)氧化物，并且所述第三器件隔离层可以包括氮化物、TOSZ或者FCVD氧化物。在各种实施例中，所述第二器件隔离层的最上表面可与所述第一器件隔离层的最上表面共面。根据各种实施例，所述第二器件隔离层的侧面可以接触所述第一器件隔离层。在各种实施例中，所述第一器件隔离层可以包括“东燃”硅氮烷(TOSZ)或者可流动化学气相沉积(FCVD)氧化物，并且所述第二
器件隔离层可以包括高密度等离子体(HDP)氧化物或者未掺杂硅酸盐玻璃(USG)氧化物。一种形成半导体器件的方法可以包括：形成从衬底突出的鳍；以及在所述鳍的侧面上形成第一器件隔离层。所述第一器件隔离层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造半导体器件的方法，包括：通过刻蚀衬底形成第一深度的第一沟槽，来形成鳍；在所述第一沟槽中形成第一器件隔离层；通过刻蚀所述第一器件隔离层和所述衬底，来形成大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽；在所述第二沟槽中形成第二器件隔离层；在所述鳍上形成多个虚设栅极；通过刻蚀所述虚设栅极中的至少一个以及所述鳍，来形成小于所述第一深度的第三深度的第三沟槽；以及在所述第三沟槽中形成第三器件隔离层。

【技术特征摘要】
2015.05.13 KR 10-2015-00665651.一种制造半导体器件的方法，包括：通过刻蚀衬底形成第一深度的第一沟槽，来形成鳍；在所述第一沟槽中形成第一器件隔离层；通过刻蚀所述第一器件隔离层和所述衬底，来形成大于所述第一深度的第二深度的第二沟槽；在所述第二沟槽中形成第二器件隔离层；在所述鳍上形成多个虚设栅极；通过刻蚀所述虚设栅极中的至少一个以及所述鳍，来形成小于所述第一深度的第三深度的第三沟槽；以及在所述第三沟槽中形成第三器件隔离层。2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一器件隔离层、所述第二器件隔离层和所述第三器件隔离层包括彼此不同的材料。3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一器件隔离层包括TOSZ或者可流动化学气相沉积氧化物，并且所述第二器件隔离层包括高密度等离子体氧化物或者未掺杂硅酸盐玻璃氧化物。4.如权利要求3所述的方法，其中所述第三器件隔离层包括氮化物。5.如权利要求3所述的方法，其中所述第三器件隔离层包括TOSZ或者可流动化学气相沉积氧化物并且具有比所述第一器件隔离层的抗蚀性更低的抗蚀性。6.如权利要求1所述的方法，还包括：在形成所述第一器件隔离层之后并且在形成所述第二器件隔离层之前，在第一温度下进行第一退火处理；以及在形成所述第三器件隔离层之后，在低于所述第一温度的第二温度下进行第二退火处理。7.如权利要求1所述的方法，其中所述第二器件隔离层的上部分与所述第一器件隔离层直接接触。8.如权利要求1所述的方法，还包括：在所述第三器件隔离层上形成第四器件隔离层，其中所述第四器件隔离层包括第一区和第二区，并且所述第一区的宽度不同于所述第二区的宽度。9.如权利要求8所述的方法，其中所述第二区在所述第三器件隔离层与所述第一区之间，并且所述第一区的宽度大于所述第二区的宽度。10.一种形成半导体器件的方法，包括：形成从衬底突出的鳍；在所述鳍的侧面上以及在所述衬底上形成第一器件隔离层；以及形成第二器件隔离层，所述第二器件隔离层延伸通过所述第一器件隔离层并且将包括所述鳍的第一有源区与第二有源区分离，所述第二器件隔离层包括从所述第一器件隔离层的下表面延伸到所述衬底中的下部分，并且所述第二器件隔离层包括与所述第一器件隔离层的材料不同的材料。11.如权利要求10所述的方法，还包括：在形成所述第二器件隔离层之后，形成横越所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成玟，朴善钦，申宪宗，车东镐，
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