[发明专利]半导体装置及其制造方法有效
申请号: | 201811096908.1 | 申请日: | 2018-09-19 |
公开(公告)号: | CN109300897B | 公开(公告)日: | 2021-11-30 |
发明(设计)人: | 朱慧珑 | 申请(专利权)人: | 中国科学院微电子研究所 |
主分类号: | H01L27/092 | 分类号: | H01L27/092;H01L21/8238 |
代理公司: | 中科专利商标代理有限责任公司 11021 | 代理人: | 倪斌 |
地址: | 100029 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 半导体 装置 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置,包括:
衬底;
在衬底上形成的沿同一直线延伸的第一鳍状结构和第二鳍状结构;
在衬底上在所述直线两侧绕第一鳍状结构和第二鳍状结构形成的第一隔离部;
基于第一鳍状结构在衬底上形成的第一鳍式场效应晶体管“FinFET”和基于第二鳍状结构在衬底上形成的第二FinFET,其中第一FinFET包括在第一隔离部上形成的与第一鳍状结构相交的第一栅堆叠,第二FInFET包括在第一隔离部上形成的与第二鳍状结构相交的第二栅堆叠;
在第一栅堆叠的侧壁上的第一侧墙;
在第二栅堆叠的侧壁上的第二侧墙;
第一侧墙和第二侧墙之间的虚设侧墙;以及
第一鳍状结构与第二鳍状结构之间、与第一鳍状结构和第二鳍状结构相交从而将第一鳍状结构和第二鳍状结构彼此隔离的第二隔离部,其中第二隔离部的上部和下部均自对准于虚设侧墙所限定的空间,与第一栅堆叠和第二栅堆叠中至少之一平行延伸,且第二隔离部的下部相对于上部增大,
其中,在沿所述直线截取的纵剖面中,第二隔离部的所述下部和所述上部在竖直方向上是中心对准的。
2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,第二隔离部的下部具有中空结构。
3.根据权利要求1或2所述的半导体装置,其中,第二隔离部至少在其上部的侧壁上具有绝缘薄层。
4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,第二隔离部的下部相对于虚设侧墙所限定的空间实质上是中心对准的。
5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,在俯视图中,第二隔离部的下部相对于虚设侧墙所限定的空间的纵向延伸线对称。
6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,第一栅堆叠和第二栅堆叠分别相对于第一栅侧墙和第二栅侧墙凹入,该半导体装置还包括分别设于第一栅侧墙和第二栅侧墙内侧第一栅堆叠和第二栅堆叠上方的电介质层。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置,还包括:在第一栅堆叠和/或第二栅堆叠各自的相对两侧至少部分地嵌入于鳍中形成的另外的半导体层,其中第一FinFET和/或第二FinFET各自的源/漏区至少部分地形成在所述另外的半导体层中。
8.一种制造半导体装置的方法,包括:
在衬底上形成鳍状结构;
在所述鳍状结构两侧绕所述鳍状结构形成第一隔离部;
在第一隔离部上形成与所述鳍状结构相交的伪栅结构,并在伪栅结构的相对两侧分别形成与所述鳍状结构相交的第一栅结构和第二栅结构;
在第一栅结构、第二栅结构和伪栅结构的侧壁上分别形成第一栅侧墙、第二栅侧墙和虚设侧墙;
沿虚设侧墙的内侧向下形成沟槽;
对沟槽的底部进行各向同性刻蚀,以加深沟槽并扩大沟槽的下部;以及
在沟槽中填充电介质材料,形成自对准于虚设侧墙所限定的空间的隔离部。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,形成沟槽包括:
形成掩模层,以遮蔽第一栅结构所对应的第一半导体器件的区域以及第二栅结构所对应的第二半导体器件的区域;以及
相对于虚设侧墙,对伪栅结构进行选择性刻蚀,并进一步向下选择性刻蚀,以形成所述沟槽的上部;
在所述沟槽的上部的内壁上形成绝缘侧墙。
10.根据权利要求8所述的方法,其中,形成隔离部包括:
向沟槽中填充电介质材料,其中,在沟槽的下部电介质材料沿沟槽的侧壁形成,从而形成中空结构。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,形成隔离部还包括:
去除沟槽的上部中填充的电介质材料;以及
进一步向沟槽中填充电介质材料,以在沟槽中填满电介质材料。
12.一种电子设备,包括如权利要求1至7中任一项所述的半导体装置。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其中,所述电子设备包括智能电话、计算机、平板电脑、人工智能设备、可穿戴设备或移动电源。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的