半导体装置制造方法及图纸

公开了一种半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于基底上并且围绕第一鳍形图案的部分和第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；以及分隔结构，从场绝缘膜的顶表面突出并且使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，场绝缘膜和分隔结构包括相同的绝缘材料。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置于2017年12月18日在韩国知识产权局提交的专利技术名称为“SemiconductorDeviceandMethodofFabricatingtheSame(半导体装置及其制造方法)”的第10-2017-0174149号韩国专利申请通过引用全部包含于此。
实施例涉及半导体装置及其制造方法。
技术介绍
作为用于增大集成电路器件的密度的缩小技术，已经考虑了多栅极晶体管。在多栅极晶体管中，可以在基底上形成鳍形或纳米线形的硅主体，并且可以在所述硅主体的表面上形成栅极。多栅极晶体管可以通过使用三维(3D)沟道来实现缩小。另外，可以提供改善的电流控制能力而不需要增大多栅极晶体管的栅极长度。另外，可以有效地抑制沟道区的电势受漏电压影响的短沟道效应(SCE)。
技术实现思路
实施例针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于基底上并且围绕第一鳍形图案的部分和第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；以及分隔结构，从场绝缘膜的顶表面突出并且使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，场绝缘膜和分隔结构包括相同的绝缘材料。实施例还针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于基底上并且在基底上方围绕第一鳍形图案的部分和第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；第三栅极结构，位于第一鳍形图案上并与第一鳍形图案交叉，并且与第一栅极结构分开地延伸；第四栅极结构，位于第二鳍形图案上并与第二鳍形图案交叉，并且与第二栅极结构分开地延伸；以及分隔结构，位于第一鳍形图案与第二鳍形图案之间并使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，并且使第三栅极结构和第四栅极结构分隔，场绝缘膜和分隔结构彼此是单一整体。实施例还针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；分隔结构，位于基底上并且使第一栅极结构和第二栅极结构分隔；以及间隔件，沿第一鳍形图案的侧壁、沿第二鳍形图案的侧壁并且沿分隔结构的侧壁延伸。附图说明通过参照附图详细描述示例实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，在附图中：图1示出了根据一些示例实施例的半导体装置的布局图；图2示出了图1的区域R的放大图；图3示出了沿图1的线A-A'截取的剖视图；图4示出了沿图1的线B-B'截取的剖视图；图5示出了沿图1的线C-C'截取的剖视图；图6示出了沿图1的线D-D'截取的剖视图；图7A至图9示出了沿图1的线A-A'截取的剖视图；图10示出了根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图；图11至图14示出了根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图；图15示出了根据一些示例实施例的半导体装置的布局图；图16A和图16B示出了沿图15的线E-E'截取的剖视图；并且图17至图43B示出了根据一些示例实施例的制造半导体装置的方法中的多个阶段。具体实施方式示例实施例将通过具体实施方式、附图和权利要求而对于本领域技术人员是明显的。实施例不限于在此阐述的实施例。在下文中将参照图1至图16B描述根据一些示例实施例的半导体装置。图1是根据一些示例实施例的半导体装置的布局图。图2是图1的区域R的放大图。图3是沿图1的线A-A'截取的剖视图。图4是沿图1的线B-B'截取的剖视图。图5是沿图1的线C-C'截取的剖视图。图6是沿图1的线D-D'截取的剖视图。参照图1至图6，根据一些示例实施例的半导体装置包括基底100、第一鳍形图案F1、第二鳍形图案F2、场绝缘膜110、第一栅极结构G1、第二栅极结构G2、第三栅极结构G3、第四栅极结构G4、分隔结构SS、间隔件150、第一外延图案162、第二外延图案164和第一层间绝缘膜210。例如，基底100可以包括体硅或绝缘体上硅(SOI)。基底100可以是硅基底或者可以是包括诸如硅锗、锑化铟、铅碲化合物、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓的其它材料的基底。在另一实施方式中，基底100可以是其上形成有外延层的基体基底。基底100可以包括第一区域I和第二区域II。在一些示例实施例中，不同的导电类型的半导体装置可以形成在第一区域I和第二区域II中。在示例中，P型金属氧化物半导体(PMOS)晶体管可以形成在第一区域I中，并且N型金属氧化物半导体(NMOS)晶体管可以形成在第二区域II中。在另一示例中，相同的导电类型的半导体装置可以形成在第一区域I和第二区域II中。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以在基底100上彼此分开地延伸。在示例中，第一鳍形图案F1可以形成在基底100的第一区域I中，并且第二鳍形图案F2可以形成在基底100的第二区域II中。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以从基底100突出，以在基底100上方纵向延伸。在示例中，第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2中的每个可以具有短边和长边。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2中的每个的长边示出为沿第一方向X延伸。因此，第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以在基底100上方沿第一方向X延长。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以是基底100的部分并且可以包括从基底100生长的外延层。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以包括作为半导体元素的例如硅(Si)或锗(Ge)。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以包括例如IV族-IV族化合物半导体或III族-V族化合物半导体的化合物半导体。例如，第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2包括例如IV族-IV族化合物，诸如包括碳(C)、Si、Ge和锡(Sn)中的两种或更多种的二元化合物或三元化合物或者通过用IV族元素掺杂二元化合物或三元化合物所制备的化合物。第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以包括例如III族-V族化合物半导体，诸如通过将作为III族元素的铝(Al)、镓(Ga)和铟(In)中的至少一种与作为V族元素的磷(P)、砷(As)和锑(Sb)中的一种结合而形成的二元化合物、三元化合物和四元化合物中的一种。在一些示例实施例中，第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以是包括Si的硅鳍形图案。场绝缘膜110可以在基底100上方围绕第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2的部分。在示例中，基底100可以包括可以由第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2的相对的侧壁限定的第一沟槽T1。场绝缘膜110可以填充第一鳍形图案F1与第二鳍形图案F2之间的第一沟槽T1的部分。图4示出了场绝缘膜110的顶表面具有与第一鳍形图案F1的顶表面的部分和第二鳍形图案F2的顶表面的部分的高度相同的高度。在另一实施方式中，例如，第一鳍形图案F1和第二鳍形图案F2可以突出超过场绝缘膜110的顶表面。第一栅极结构G1可以形成在第一鳍形图案F1上以与第一鳍形图案F1交叉。在示例中，第一栅极结构G1可以在第一鳍形图案F1上方沿第二方向Y纵向延伸。第二栅极结构G2可以形成在第二鳍形图案F2上以与第二鳍形图案F2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于所述基底上并且围绕所述第一鳍形图案的部分和所述第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于所述第一鳍形图案上并且与所述第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于所述第二鳍形图案上并且与所述第二鳍形图案交叉；以及分隔结构，从所述场绝缘膜的顶表面突出并且使所述第一栅极结构和所述第二栅极结构分隔，所述场绝缘膜和所述分隔结构包括相同的绝缘材料。

【技术特征摘要】
2017.12.18 KR 10-2017-01741491.一种半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于所述基底上并且围绕所述第一鳍形图案的部分和所述第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于所述第一鳍形图案上并且与所述第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于所述第二鳍形图案上并且与所述第二鳍形图案交叉；以及分隔结构，从所述场绝缘膜的顶表面突出并且使所述第一栅极结构和所述第二栅极结构分隔，所述场绝缘膜和所述分隔结构包括相同的绝缘材料。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：所述分隔结构包括与所述场绝缘膜的所述顶表面接触的第一绝缘图案、位于所述第一绝缘图案上的第二绝缘图案和位于所述第二绝缘图案上的第三绝缘图案，并且所述场绝缘膜和所述第一绝缘图案包括所述相同的绝缘材料。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中：所述第一绝缘图案和所述第三绝缘图案包括氧化物，并且所述第二绝缘图案包括氮化物。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述第二绝缘图案的顶表面比所述第一鳍形图案的顶表面和所述第二鳍形图案的顶表面高。5.根据权利要求1所述的半导体装置，所述半导体装置还包括沿所述第一栅极结构的侧壁、沿所述第二栅极结构的侧壁并且沿所述分隔结构的侧壁延伸的间隔件。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述分隔结构的宽度随着远离所述场绝缘膜的所述顶表面而逐渐减小。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：所述场绝缘膜包括与所述第一鳍形图案的侧壁和所述第二鳍形图案的侧壁接触的第一子场绝缘膜和位于所述第一子场绝缘膜上的第二子场绝缘膜，并且所述第二子场绝缘膜和所述分隔结构包括相同的氧化物。8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：所述基底包括由所述第一鳍形图案的侧壁和所述第二鳍形图案的侧壁限定的第一沟槽，并且所述场绝缘膜填充所述第一鳍形图案与所述第二鳍形图案之间的所述第一沟槽的部分。9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中：所述基底还包括位于所述第一鳍形图案与所述第二鳍形图案之间并且比所述第一沟槽的底表面低的第二沟槽，所述场绝缘膜进一步填充所述第二沟槽，并且所述分隔结构与所述第二沟槽叠置。10.根据权利要求1所述的半导体装置，所述半导体装置还包括：外延图案，形成在所述第一栅极结构的侧壁上，其中，所述外延图案的侧壁的至少一部分沿所述分隔结构的侧壁延伸。11.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述分隔结构的顶表面与所述第一栅极结构的顶表面和所述第二栅极结构的顶表面设置在同一平面上。12.一种半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘庭均，金东铉，金竝基，南润锡，全英敏，朴成哲，河大元，
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