半导体器件制造技术

提供了一种半导体器件。该半导体器件包括鳍型图案、在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜、以及在鳍型图案和场绝缘膜上与鳍型图案相交的栅极电极。场绝缘膜上的栅极电极包括场绝缘膜上的第一部分、第二部分和第三部分。第一部分的第一宽度随着距场绝缘膜的第一距离增大而增大，第二部分的第二宽度随着距场绝缘膜的第二距离增大而减小，并且第三部分的第三宽度随着距场绝缘膜的第三距离增大而增大或基本恒定。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C§119要求于2017年8月4日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0098997号的优先权，其公开内容通过引用整体并入这里。
本专利技术构思涉及一种半导体器件。更具体地，本专利技术构思涉及一种多栅极晶体管。
技术介绍
作为用于增强半导体器件密度的缩放技术，已经提出了多栅极晶体管，其中在衬底上形成鳍型硅本体并且在硅本体(siliconbody)的表面上形成栅极。由于这种多栅极晶体管利用三维沟道，因此可以容易地被缩放。此外，即使不增加多栅极晶体管的栅极长度，也可以提高电流控制能力。此外，可能有效地抑制其中沟道区的电势受漏极电压影响的SCE(shortchanneleffect，短沟道效应)。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施例提供了具有提高的性能和产品可靠性的半导体器件。本专利技术构思的实施例不限于上面提到的那些，并且本领域技术人员根据下面的描述可以推导出未讨论过的其他实施例。根据本专利技术构思的一些实施例，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括：鳍型图案；设置在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜；以及鳍型图案和场绝缘膜上的栅极电极。栅极电极包括在场绝缘膜上的第一部分、第二部分和第三部分。第一部分的第一宽度随着距场绝缘膜的第一距离增大而增大，第二部分的第二宽度随着距场绝缘膜的第二距离增大而减小，并且第三部分的第三宽度随着距场绝缘膜的第三距离增大而增大或基本恒定。第一距离小于第二距离并且第二距离小于第三距离。根据本专利技术构思的方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括沿着第一方向延伸的鳍型图案、在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜、在场绝缘膜上且围绕鳍型图案上的沟槽的层间绝缘膜。沟槽沿着与第一方向相交的第二方向延伸并且包括三角形烧瓶形状的横截面。栅极间隔件沿着沟槽的侧壁延伸，并且栅极绝缘膜沿着栅极间隔件的侧壁和沟槽的底表面延伸。栅极电极在栅极绝缘膜上。根据本专利技术构思的方面，提供了一种半导体器件，其包括鳍型图案、在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜、以及在场绝缘膜上的栅极电极。与第二方向相交的栅极电极的横截面具有三角形的烧瓶形状，并且栅极电极的侧壁包括嵴部(crest)。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的上述和其他方面及特征将变得更加明显，其中：图1是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图2是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图1的线A-A'截取的横截面视图。图3a和图3b是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图1的线B-B'截取的横截面视图。图4是根据本专利技术构思的一些实施例的图3a和图3b的区域R的放大视图。图5是根据本专利技术构思的一些实施例的沿图1的线C-C'截取的横截面视图。图6是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的示图。图7是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图6的线D-D'截取的横截面视图。图8是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图6的线E-E'截取的横截面视图。图9是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图10是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图9的线F-F'截取的横截面视图。图11是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图9的线G-G'截取的横截面视图。图12是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图13是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图12的线H-H'截取的横截面视图。图14是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图12的线I-I'截取的横截面视图。图15是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图16是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图15的线J-J'截取的横截面视图。图17是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图15的线K-K'截取的横截面视图。图18是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图15的线L-L'截取的横截面视图。图19是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图20是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图19的线M-M'截取的横截面视图。图21是根据本专利技术构思的一些实施例的沿着图19的线N-N'截取的横截面视图。具体实施方式应注意的是，关于一个实施例描述的本专利技术构思的方面可以被并入不同的实施例中，尽管关于其没有具体描述。也就是说，所有实施例和/或任何实施例的特征可以以任何方式和/或组合进行组合。本专利技术构思的这些和其它目的和/或方面在下面阐述的说明书中被详细解释。在下文中，将参考图1至图5描述根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件。图1是根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件的透视图。图2是沿着图1的线A-A'截取的横截面视图。图3a和图3b是沿着图1的线B-B'截取的横截面视图。图4是图3a和图3b的区域R的放大图。图5是沿着图1的线C-C'截取的横截面视图。参考图1至图5，根据本专利技术构思的一些实施例的半导体器件包括衬底100、鳍型图案F、场绝缘膜110、第一栅极结构GS1和外延图案150。衬底100可以是例如体硅或绝缘体上硅(silicon-on-insulator，SOI)。衬底100可以是硅衬底或可以包括其他材料，诸如硅锗、锑化铟、铅碲化合物、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。或者，衬底100可以具有形成在基础衬底(basesubstrate)上的外延层。鳍型图案F可以从衬底100的顶部突出以延长。例如，如图1所示，鳍型图案F可以沿着第一方向X延长。具体地，鳍型图案F可以分别具有短边和长边。在图1中，鳍型图案F的短边沿第二方向Y延伸，并且鳍型图案F的长边沿第一方向X延伸。鳍型图案F可以是衬底100的一部分和/或还可以包括从衬底100生长的外延层。鳍型图案F可以包括例如作为元素半导体材料的硅或锗。此外，鳍型图案F可以包括化合物半导体，诸如，例如IV-IV族化合物半导体或III-V族化合物半导体。在鳍型图案F包括IV-IV族化合物半导体的情况下，鳍型图案F可以包括包含碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)和锡(Sn)中的至少两种或更多种的二元化合物或三元化合物，或者通过用IV族元素掺杂这些元素而获得的化合物。在鳍型图案F包括III-V族化合物半导体的情况下，鳍型图案F可以是二元化合物、三元化合物、或四元化合物，该二元化合物、三元化合物、或四元化合物通过将作为III族元素的铝(Al)、镓(Ga)和铟(In)中的至少一种和作为V族元素的磷(P)、砷(As)和锑(Sb)中的一种相结合而形成。在根据一些实施例的半导体器件中，鳍型图案F被描述为包括硅的硅鳍型图案。鳍型图案F可以被包括在包括第一栅极电极120的晶体管的沟道区中。在本说明书中，包括第一栅极电极120的晶体管的沟道区被描述为包括鳍型图案F，但是本专利技术的公开不限于此。例如，包括第一栅极电极120的晶体管的沟道区可以包括纳米线图案、纳米片图案等。场绝缘膜110可以覆盖衬底100上的鳍型图案F的侧壁的一部分。在图1中，场绝缘膜110的顶表面可以布置在与鳍型图案F的顶表面的一部分相同的平面上，但是本专利技术的公开不限于此。例如，鳍型图案F的顶表面的一部分可以从场绝缘膜110向上突出。场绝缘膜110可以包括例如氧化物膜、氮化物膜、氮氧化物膜或其组合中的至少一个，但是本专利技术的公开不限于此。第一栅极结构GS1可以被形成在鳍型图案F上以与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：鳍型图案；在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜；以及在鳍型图案和场绝缘膜上的栅极电极，其中栅极电极与鳍型图案相交，其中，所述栅极电极包括依次布置在所述场绝缘膜上的第一部分、第二部分和第三部分，其中所述第一部分的第一宽度随着距所述场绝缘膜的第一距离增大而增大，其中所述第二部分的第二宽度随着距所述场绝缘膜的第二距离增大而减小，其中所述第三部分的第三宽度随着距所述场绝缘膜的第三距离增大而增大或基本恒定，并且其中所述第一距离小于所述第二距离并且所述第二距离小于所述第三距离。

【技术特征摘要】
2017.08.04 KR 10-2017-00989971.一种半导体器件，包括：鳍型图案；在鳍型图案的侧壁的一部分上的场绝缘膜；以及在鳍型图案和场绝缘膜上的栅极电极，其中栅极电极与鳍型图案相交，其中，所述栅极电极包括依次布置在所述场绝缘膜上的第一部分、第二部分和第三部分，其中所述第一部分的第一宽度随着距所述场绝缘膜的第一距离增大而增大，其中所述第二部分的第二宽度随着距所述场绝缘膜的第二距离增大而减小，其中所述第三部分的第三宽度随着距所述场绝缘膜的第三距离增大而增大或基本恒定，并且其中所述第一距离小于所述第二距离并且所述第二距离小于所述第三距离。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一部分包括具有凸起坡度的第一侧壁。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中所述第二部分包括具有凸起坡度的第二侧壁，并且其中所述第一侧壁和所述第二侧壁彼此接触以在所述栅极电极的最宽宽度处形成嵴部。4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第三部分的第三侧壁的至少一部分具有凹形坡度。5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二部分的至少一部分低于所述鳍型图案的顶表面，并且所述第三部分高于鳍型图案的顶表面。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，鳍型图案上的栅极电极的宽度随着距场绝缘膜的第四距离增大而增大或基本恒定。7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：外延图案，其中所述鳍型图案包括具有与鳍型图案相邻的凹形坡度的第一沟槽，其中所述外延图案填充所述第一沟槽。8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：沿着所述栅极电极的侧壁和/或底表面延伸的栅极绝缘膜；以及在栅极绝缘膜的侧壁上的栅极间隔件。9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述栅极绝缘膜沿着所述栅极电极的侧壁和底表面共形地延伸，并且所述栅极间隔件沿着栅极绝缘膜的侧壁共形地延伸。10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述栅极电极的第一部分的底表面低于所述栅极间隔件的底表面，并且低于所述场绝缘膜的顶表面。11.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：在鳍型图案和场绝缘膜上的层间绝缘膜，其中，层间绝缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹彰燮，崔秉夏，金旲根，金秀珉，朴世玩，李志镐，
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