半导体器件制造技术

一种半导体器件包括：基板，所述基板具有其间具有场绝缘层的第一有源区和第二有源区，所述场绝缘层接触所述第一有源区和所述第二有源区；以及栅电极，所述栅电极在所述基板上并且横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述场绝缘层。所述栅电极包括在所述第一有源区上方的第一部分、在所述第二有源区上方的第二部分和与第一部分和第二部分接触的第三部分。栅电极包括分别在第一部分、第二部分和第三部分中具有第一厚度、第二厚度和第三厚度的上栅电极，其中，第三厚度大于第一厚度并且小于第二厚度。

semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体器件相关申请的交叉引用于2017年10月27日在韩国知识产权局提交的标题为“SemiconductorDevice”的韩国专利申请No.10-2017-0141002的全部内容以引用方式并入本文中。
本公开涉及半导体器件。
技术介绍
最近，随着信息媒体的快速供应，半导体器件的功能发展迅猛。在最近的半导体产品中，为了确保竞争力，需要用高产品集成度来实现低成本和高质量。为了高集成度，半导体器件一直在按比例缩小。正在进行提高半导体器件的运行速度和集成度的研究。半导体器件可包括分立器件，例如，MOS晶体管。随着半导体器件的集成，MOS晶体管的栅极尺寸逐渐按比例缩小，并且栅极下的沟道区也正变得越来越窄。晶体管的栅极区的临界尺寸对晶体管电特性的影响很大。也就是说，当栅极区的宽度随着半导体器件高度集成而减小时，源区和漏区(栅极区形成在其间)之间的距离也减小。
技术实现思路
根据实施例的一些方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：基板，所述基板包括第一有源区、第二有源区和在所述第一有源区和所述第二有源区之间的场绝缘层，所述场绝缘层与所述第一有源区和所述第二有源区接触；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述基板上，所述栅电极结构横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述场绝缘层，其中，所述栅电极结构包括形成在所述第一有源区和所述场绝缘层上方的第一部分、形成在所述第二有源区和所述场绝缘层上方的第二部分以及所述场绝缘层上的与所述第一部分和所述第二部分接触的第三部分，其中，所述栅电极结构包括上栅电极，所述上栅电极包括横贯所述第一有源区、所述场绝缘层和所述第二有源区的插入层以及所述插入层上的填充层，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度大于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述上栅电极的厚度，并且其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度小于所述栅电极结构的所述第二部分中的所述上栅电极的厚度。根据实施例的一些方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，所述第一鳍形图案和所述第二鳍形图案在基板上彼此相邻；场绝缘层，所述场绝缘层在所述第一鳍形图案和所述第二鳍形图案之间，所述场绝缘层覆盖所述第一鳍形图案的一部分和所述第二鳍形图案的一部分；层间绝缘层，所述层间绝缘层在所述基板上，所述层间绝缘层包括横贯所述第一鳍形图案、所述场绝缘层和所述第二鳍形图案的沟槽；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层沿着所述沟槽的侧壁和底表面延伸；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述栅极绝缘层上，所述栅电极结构横贯所述第一鳍形图案、所述场绝缘层和所述第二鳍形图案，其中，所述栅电极结构包括形成在所述第一鳍形图案和所述场绝缘层上方的第一部分、形成在所述第二鳍形图案和所述场绝缘层上方的第二部分以及所述场绝缘层上的与所述第一部分和所述第二部分接触的第三部分，其中，所述栅电极结构包括形成在所述第一鳍形图案和所述场绝缘层上方的功函数调节层以及在所述功函数调节层上的上栅电极，其中，所述上栅电极包括在所述功函数调节层上并且横贯所述第一鳍形图案、所述场绝缘层和所述第二鳍形图案的插入层和在所述插入层上的填充层，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度大于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述上栅电极的厚度，并且其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度小于所述栅电极结构的所述第二部分中的所述上栅电极的厚度。根据实施例的一些方面，提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：基板，所述基板包括第一有源区、第二有源区、在所述第一有源区和所述第二有源区之间与所述第一有源区和所述第二有源区接触的第一场绝缘层、第三有源区、第四有源区、在所述第三有源区和所述第四有源区之间与所述第三有源区和所述第四有源区接触的第二场绝缘层；第一栅电极结构，所述第一栅电极结构在所述基板上，所述第一栅电极结构横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述第一场绝缘层；以及第二栅电极结构，所述第二栅电极结构在所述基板上，所述第二栅电极结构横贯所述第三有源区、所述第四有源区和所述第二场绝缘层，其中，所述第一栅电极结构包括形成在所述第一有源区和所述第一场绝缘层上方的第一部分、形成在所述第二有源区和所述第一场绝缘层上方的第二部分以及所述第一场绝缘层上的与所述第一部分和所述第二部分接触的第三部分，其中，所述第二栅电极结构包括形成在所述第三有源区和所述第二场绝缘层上方的第四部分以及在所述第四有源区和所述第二场绝缘层上方的第五部分，其中，所述第一栅电极结构包括第一插入层和所述第一插入层上的包括所述第一填充层的第一上栅电极，所述第一插入层横贯所述第一有源区、所述第一场绝缘层和所述第二有源区，其中，所述第二栅电极结构包括第二插入层和所述第二插入层上的包括第二填充层的第二上栅电极，所述第二插入层横贯所述第三有源区、所述第二场绝缘层和所述第四有源区，所述第二上栅电极，其中，所述第一栅电极结构的所述第三部分中的所述第一上栅电极的厚度大于所述第一栅电极结构的所述第一部分中的所述第一上栅电极的厚度，其中，所述第一栅电极结构的所述第三部分中的所述第一上栅电极的厚度小于所述第一栅电极结构的所述第二部分中的所述第一上栅电极的厚度，并且其中，所述第二栅电极结构的所述第五部分中的所述第二上栅电极的厚度不同于所述第二栅电极结构的所述第四部分中的所述第二上栅电极的厚度。根据实施例的一些方面，提供了一种半导体器件，该半导体器件包括：基板，所述基板包括第一有源区、第二有源区和在所述第一有源区和所述第二有源区之间的场绝缘层，所述场绝缘层与所述第一有源区和所述第二有源区接触；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层在所述基板上，所述栅极绝缘层横贯所述第一有源区、所述场绝缘层和所述第二有源区；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述栅极绝缘层上，所述栅电极结构横贯所述第一有源区、所述场绝缘层和所述第二有源区，其中，所述栅电极结构包括形成在所述第一有源区和所述场绝缘层上方的第一部分以及形成在所述第二有源区和所述场绝缘层上方的第二部分，其中，所述栅电极结构包括沿着所述栅极绝缘层的轮廓延伸的功函数调节层以及在所述功函数调节层上的上栅电极，其中，所述功函数调节层包括下功函数调节层和在所述下功函数调节层上的上功函数调节层，所述上功函数调节层与所述下功函数调节层接触，其中，所述下功函数调节层被包括在所述栅电极结构的所述第一部分中，而没有被包括在所述栅电极结构的所述第二部分中，其中，所述上功函数调节层被包括在所述栅电极结构的所述第一部分和所述栅电极结构的所述第二部分中，并且其中，所述下功函数调节层和所述上功函数调节层包含相同的材料。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，对于本领域的技术人员而言，特征将变得显而易见，其中：图1例示了根据本公开的一些实施例的半导体器件的俯视图；图2A和图2B例示了沿着图1的线A-A的横截面图；图3A和图3B分别例示了沿着图1的线B-B和C-C的横截面图；图4和图5例示了根据本公开的一些实施例的半导体器件的视图；图6至图8例示了根据本公开的一些实施例的半导体器件的视图；图9和图10例示了根据本公开的一些实施例的半导体器件的视图；图11例示了根据本公开的一些实施例的半导体器件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，所述半导体器件包括：基板，所述基板包括第一有源区、第二有源区和在所述第一有源区和所述第二有源区之间的场绝缘层，所述场绝缘层与所述第一有源区和所述第二有源区接触；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述基板上，所述栅电极结构横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述场绝缘层，其中，所述栅电极结构包括在所述第一有源区和所述场绝缘层上方的第一部分、在所述第二有源区和所述场绝缘层上方的第二部分以及所述场绝缘层上的与所述第一部分和所述第二部分接触的第三部分，其中，所述栅电极结构包括上栅电极，所述上栅电极包括横贯所述第一有源区、所述场绝缘层和所述第二有源区的插入层以及在所述插入层上的填充层，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度大于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述上栅电极的厚度，并且其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度小于所述栅电极结构的所述第二部分中的所述上栅电极的厚度。

【技术特征摘要】
2017.10.27 KR 10-2017-01410021.一种半导体器件，所述半导体器件包括：基板，所述基板包括第一有源区、第二有源区和在所述第一有源区和所述第二有源区之间的场绝缘层，所述场绝缘层与所述第一有源区和所述第二有源区接触；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述基板上，所述栅电极结构横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述场绝缘层，其中，所述栅电极结构包括在所述第一有源区和所述场绝缘层上方的第一部分、在所述第二有源区和所述场绝缘层上方的第二部分以及所述场绝缘层上的与所述第一部分和所述第二部分接触的第三部分，其中，所述栅电极结构包括上栅电极，所述上栅电极包括横贯所述第一有源区、所述场绝缘层和所述第二有源区的插入层以及在所述插入层上的填充层，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度大于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述上栅电极的厚度，并且其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述上栅电极的厚度小于所述栅电极结构的所述第二部分中的所述上栅电极的厚度。2.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括在所述基板和所述栅电极结构之间的栅极绝缘层，所述栅极绝缘层横贯所述第一有源区、所述第二有源区和所述场绝缘层，其中，所述栅电极结构还包括功函数调节层，所述功函数调节层沿着所述栅极绝缘层的轮廓在所述栅极绝缘层和所述上栅电极之间延伸，并且其中，所述功函数调节层与所述栅极绝缘层接触。3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述功函数调节层的厚度小于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述功函数调节层的厚度，并且其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述功函数调节层的厚度大于所述栅电极结构的所述第二部分中的所述功函数调节层的厚度。4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述功函数调节层包括下功函数调节层和在所述下功函数调节层上的上功函数调节层，其中，所述上功函数调节层与所述下功函数调节层接触，并且其中，所述上功函数调节层和所述下功函数调节层包含相同的材料。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述栅电极结构的所述第二部分不包括所述下功函数调节层。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述栅电极结构还包括顺序形成在所述基板上的下导电层、蚀刻停止层和功函数调节层，并且其中，所述上栅电极位于所述功函数调节层上。7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述栅电极结构的所述第二部分不包括所述功函数调节层。8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，在所述栅电极结构的所述第二部分中，所述上栅电极和所述蚀刻停止层彼此接触。9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述栅电极结构的所述第三部分中的所述功函数调节层的厚度小于所述栅电极结构的所述第一部分中的所述功函数调节层的厚度。10.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述下导电层和所述功函数调节层均包含TiN，并且所述蚀刻停止层包含TaN。11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一有源区包括p型晶体管的沟道区并且所述第二有源区包括n型晶体管的沟道区。12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一有源区和所述第二有源区分别是第一鳍形图案和第二鳍形图案。13.一种半导体器件，包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，所述第一鳍形图案和所述第二鳍形图案在基板上彼此相邻；场绝缘层，所述场绝缘层在所述第一鳍形图案和所述第二鳍形图案之间，所述场绝缘层覆盖所述第一鳍形图案的一部分和所述第二鳍形图案的一部分；层间绝缘层，所述层间绝缘层在所述基板上，所述层间绝缘层包括横贯所述第一鳍形图案、所述场绝缘层和所述第二鳍形图案的沟槽；栅极绝缘层，所述栅极绝缘层沿着所述沟槽的侧壁和底表面延伸；以及栅电极结构，所述栅电极结构在所述栅极绝缘层上，所述栅电极结构横贯所述第一鳍形图案、所述场绝缘层和所述第二鳍形图案，其中，所述栅电...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪世基，金柱然，金辰昱，尹泰应，河泰元，徐正埙，尹涩琪，
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