【技术实现步骤摘要】
本公开的实施例涉及半导体装置和该半导体装置的制造方法。
技术介绍
1、近来，半导体装置的尺寸减小，性能提高。因此，半导体装置中的晶体管之间的微小结构差异可以影响半导体装置的性能。通常，晶体管包括多晶硅栅电极。然而，为了满足性能要求，多晶硅栅电极被金属栅电极代替。实现金属栅电极的一种方法是“后栅极工艺”或“替换栅极工艺”。
2、然而，在诸如鳍式场效应晶体管(finfet)、全环绕栅极fet(gaafet)、多桥沟道fet(mbcfet)或其中晶体管沟道被插入到金属栅电极中的forkfet的晶体管中，完美地垂直蚀刻侧壁是具有挑战性的。例如，具有朝向更靠近基底的下部扩展的形状的裙部形成在虚设栅电极下方。
3、虚设栅电极的裙部会导致使金属栅电极和源极/漏极绝缘的间隔件的下部变得更薄，并且当蚀刻虚设栅电极时，在间隔件的下部中形成针孔。
4、如上所述，当在间隔件的下部中形成针孔时，在后栅极工艺或替换栅极工艺期间，源极/漏极与虚设栅电极一起被去除，导致良率降低以及替换的金属栅电极与源极/漏极之间的短路。
技术实现思路
1、实施例提供了一种半导体装置，该半导体装置解决了由虚设栅极结构的裙部引起的问题。
2、实施例提供了一种半导体装置的制造方法，该方法解决了由虚设栅极结构的裙部引起的问题。
3、本公开的实施例提供了一种半导体装置，所述半导体装置包括：有源区域，在垂直于基底的上表面的方向上突出并且在平行于基底的上表面的第一方向上延伸；元件隔离
4、栅极结构可以围绕一个沟道，并且围绕所述一个沟道的上表面和在第二方向上的侧壁。
5、栅极结构可以围绕多个沟道，并且围绕所述多个沟道中的至少一些沟道的上表面和下表面以及在第二方向上的侧壁。
6、栅极结构可以包括栅极绝缘图案和栅电极。
7、栅电极在剖面中可以包括：第一部分，第一部分的在第一方向上的宽度从栅电极的上部朝向更靠近基底的下部增大，以及第二部分，在第一部分下方，第二部分的在第一方向上的宽度保持相同。
8、栅电极在剖面中可以包括：第一部分，第一部分的在第一方向上的宽度从栅电极的上部朝向更靠近基底的下部增大，以及第二部分，在第一部分下方，第二部分的在第一方向上的宽度从第一部分朝向元件隔离区域减小。
9、栅电极在剖面中可以包括：第一部分，第一部分的在第一方向上的宽度从栅电极的上部朝向更靠近基底的下部增大，以及第二部分，在第一部分下方，第二部分的在第一方向上的宽度从第一部分朝向元件隔离区域减小然后增大。
10、实施例提供了一种半导体装置的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：准备包括有源区域和元件隔离区域的基底，其中，在有源区域上形成在第一方向上延伸的有源图案；在元件隔离区域和有源图案上形成虚设栅极结构，虚设栅极结构在垂直于第一方向的第二方向上延伸；在有源图案、元件隔离区域和虚设栅极结构上形成虚设介电层；通过各向异性自上而下蚀刻方法选择性地暴露裙部，裙部的形状从虚设栅极结构的在第一方向上的侧壁朝向更靠近基底的下部扩展；蚀刻或氧化暴露的裙部；去除虚设介电层；在虚设栅极结构的侧壁上形成间隔件；通过使用虚设栅极结构和间隔件作为蚀刻掩模蚀刻有源图案来形成沟槽；在沟槽中形成源极/漏极层；以及去除虚设栅极结构并形成栅极结构。
11、有源图案可以包括多个有源图案。形成在基底上的所述多个有源图案中的全部可以相同或不同，并且有源图案中的每个可以包括鳍、多个纳米线或多个堆叠的纳米片。
12、虚设介电层可以形成为具有0.1nm至10nm的厚度。
13、各向异性自上而下蚀刻方法可以是反应离子蚀刻方法。
14、当蚀刻暴露的裙部时，通过干蚀刻方法和湿蚀刻方法中的一种来蚀刻暴露的裙部。
15、当暴露的裙部被氧化时，在去除虚设介电层时，可以将氧化的裙部与虚设介电层一起去除。
16、虚设栅极结构可以包括虚设栅极绝缘图案、虚设栅电极和虚设栅极掩模。
17、暴露的裙部可以包括虚设栅电极的裙部和虚设栅极绝缘图案的裙部。
18、当蚀刻暴露的裙部时，可以通过干蚀刻方法蚀刻虚设栅电极的裙部。
19、去除虚设介电层的步骤可以包括将由于去除虚设栅电极的裙部而暴露的虚设栅极绝缘图案的裙部与虚设介电层一起去除。
20、当蚀刻暴露的裙部时，可以通过湿蚀刻方法蚀刻虚设栅电极的裙部。
21、去除虚设介电层的步骤可以包括将由于去除虚设栅电极的裙部而暴露的虚设栅极绝缘图案的裙部与虚设介电层一起去除。
22、当氧化暴露的裙部时，虚设栅电极的裙部可以被氧化，并且去除虚设介电层的步骤可以包括将虚设栅电极的氧化的裙部和虚设栅极绝缘图案的裙部与虚设介电层一起去除。
23、根据实施例的半导体装置，可以抑制栅电极与源极/漏极层之间的电短路，并且可以通过在后栅极工艺或替换栅极工艺期间在去除虚设栅极结构时防止源极/漏极层被损坏来抑制良率的降低。
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1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
6.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
7.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
8.一种半导体装置的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
10.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
11.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
12.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
13.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
14.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
15.根据权利要求14所述的制造方法，其中，
16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，
17.根据权利要求16所
18.根据权利要求15所述的制造方法，其中，
19.根据权利要求18所述的制造方法，其中，
20.根据权利要求15所述的制造方法，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，
5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
6.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
7.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，栅电极在剖面中包括：
8.一种半导体装置的制造方法，所述制造方法包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的制造方法，其中，
10.根据权利要求8...
【专利技术属性】
技术研发人员：姜明一，黄寅灿，黄东勳，金庚浩，张成宇，赵敬熙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：
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