示例實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體器件和/或其制造方法。
背景技術(shù):
為了半導(dǎo)體器件密度提高,已經(jīng)提出多柵晶體管作為尺寸縮小技術(shù)中的一種,根據(jù)多柵晶體管,呈鰭或納米線形狀的多溝道有源圖案(或硅體)被形成在襯底上,然后柵被形成在多溝道有源圖案的表面上。
這種多柵晶體管可以允許相對容易的尺寸縮小,因?yàn)槠涫褂萌S溝道。此外,電流控制能力可以提高而不要求多柵晶體管的增加的柵長度。此外,可以有效抑制短溝道效應(yīng)(sce),短溝道效應(yīng)是溝道區(qū)域的電位受漏極電壓影響的現(xiàn)象。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
一些示例實(shí)施方式涉及通過利用絕緣膜的應(yīng)力具有提高的性能的半導(dǎo)體器件。
另外的示例實(shí)施方式涉及制造通過利用絕緣膜的應(yīng)力具有提高的性能的半導(dǎo)體器件的方法。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一示例實(shí)施方式,提供一種半導(dǎo)體器件。
在一些示例實(shí)施方式中,半導(dǎo)體器件可以包括:襯底上的第一柵電極,第一柵電極具有其上表面的寬度與其下表面的寬度的第一比值;襯底上的第二柵電極,第二柵電極具有其上表面的寬度與其下表面的寬度的第二比值,使得第二比值小于第一比值;第一柵電極的側(cè)壁上的第一柵間隔物;第二柵電極的側(cè)壁上的第二柵間隔物;以及至少部分地覆蓋第一柵間隔物和第二柵間隔物的層間絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些另外的示例實(shí)施方式,半導(dǎo)體器件可以包括:襯底上的第一柵電極,使得第一柵電極的寬度隨逐漸增大的距襯底的距離而增大;襯底上的第二柵電極,使得第二柵電極的寬度隨逐漸增大的距襯底的距離而減?。坏谝粬烹姌O的側(cè)壁上的第一柵間隔物,第一柵間隔物被配置為在第一柵電極上施加第一拉應(yīng)力;第二柵電極的側(cè)壁上的第二柵間隔物,第二柵間隔物被配置為在第二柵電極上施加第二拉應(yīng)力,使得施加在第一柵電極上的第一拉應(yīng)力大于施加在第二柵電極上的第二拉應(yīng)力;以及至少部分地覆蓋第一柵間隔物和第二柵間隔物的層間絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的一些另外的示例實(shí)施方式,半導(dǎo)體器件可以包括:第一柵電極的側(cè)壁上的第一柵間隔物,使得第一柵間隔物被配置為在第一柵電極上施加第一拉應(yīng)力;第二柵電極的側(cè)壁上的第二柵間隔物,使得第二柵間隔物被配置為在第二柵電極上施加第二拉應(yīng)力;以及層間絕緣膜,其至少部分地覆蓋第一柵間隔物和第二柵間隔物,使得層間絕緣膜被配置為在第一柵電極上施加第一壓應(yīng)力并在第二柵電極上施加第二壓應(yīng)力。
附圖說明
通過參考附圖詳細(xì)描述其一些示例實(shí)施方式,示例實(shí)施方式的以上及其它目的、特征及優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將變得更加明顯,其中:
圖1是被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的俯視圖;
圖2是在圖1的線a-a上截取的剖視圖;
圖3示出第一柵間隔物,其中省略了圖2的第一柵電極;
圖4僅單獨(dú)示出圖2的第一柵電極;
圖5示出第二柵間隔物,其中省略了圖2的第二柵電極;
圖6僅單獨(dú)示出圖2的第二柵電極;
圖7a、7b、8a和8b是在圖1的線b-b上截取的剖視圖;
圖9a、9b、10a和10b是在圖1的線c-c上截取的剖視圖;
圖11是被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖;
圖12是被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖;
圖13是被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖;
圖14到19是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法;
圖20是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法;
圖21是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法;
圖22到26是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供以解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法;以及
圖27是包括根據(jù)示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的soc系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
在下文中,本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式現(xiàn)將參考附圖被更充分地描述,附圖中一些示例實(shí)施方式被示出。然而,示例實(shí)施方式可以以不同形式被實(shí)現(xiàn),且不應(yīng)被解釋為限于此處闡釋的示例實(shí)施方式。更確切地說,這些示例實(shí)施方式被提供使得本公開將徹底和完整,且將把示例實(shí)施方式的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。在整個(gè)說明書中,相同附圖標(biāo)記指代相同部件。在附圖中,為了清晰,層和區(qū)域的厚度被夸大。
將理解,當(dāng)一元件或?qū)颖环Q為“連接到”或“聯(lián)接到”另外的元件或者層時(shí),它能直接連接或聯(lián)接到另外的元件或?qū)?,或者可以存在居間元件或?qū)印O喾?,?dāng)一元件被稱為“直接連接到”或“直接聯(lián)接到”另外的元件或?qū)訒r(shí),沒有居間元件或?qū)哟嬖?。相同附圖標(biāo)記始終指代相同元件。當(dāng)在此處使用時(shí),術(shù)語“和/或”包括相關(guān)所列項(xiàng)目中的一個(gè)或更多個(gè)的任意和所有組合。
還將理解,當(dāng)一層被稱為“在”另外的層或襯底“上”時(shí),它能直接在所述另外的層或襯底上,或者還可以存在居間層。相反,當(dāng)一元件被稱為“直接在”另外的元件“上”時(shí),沒有居間元件存在。
將理解,雖然術(shù)語第一、第二等可以在此處被用來描述各種元件,但是這些元件不應(yīng)受這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用來將一個(gè)元件與另一元件區(qū)分開。因此,例如,以下討論的第一元件、第一部件或第一部分能被稱作第二元件、第二部件或第二部分而不背離示例實(shí)施方式的教導(dǎo)。
在描述示例實(shí)施方式的上下文中(尤其在所附權(quán)利要求的上下文中)術(shù)語“一”和“該”及類似的指稱的使用將被解釋為涵蓋單數(shù)和復(fù)數(shù)兩者,除非此處另行指出或清楚地與上下文矛盾。術(shù)語“包含”、“具有”、“包括”和“含有”將被解釋為開放性術(shù)語(即意思是“包括,但不限于”),除非另行注明。
除非另有定義,此處使用的所有技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語具有與這些示例實(shí)施方式所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同的含義。注意,除非另行指明,此處提供的任意和所有示例或示例性術(shù)語的使用僅打算更好地說明示例實(shí)施方式,不是示例實(shí)施方式的范圍上的限制。此外,除非另有定義,在通用詞典中定義的所有術(shù)語可以不被過度地解釋。
在下文中,將參考圖1到10b描述根據(jù)一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件。
圖1是被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的俯視圖,圖2是在圖1的線a-a上截取的剖視圖。圖3示出第一柵間隔物,其中圖2的第一柵電極被省略,圖4僅單獨(dú)示出圖2的第一柵電極。圖5示出第二柵間隔物,其中圖2的第二柵電極被省略,圖6僅單獨(dú)示出圖2的第二柵電極。圖7a到8b是在圖1的線b-b上截取的剖視圖,圖9a到10b是在圖1的線c-c上截取的剖視圖。
如圖中所示,半導(dǎo)體器件可以在其中包括呈鰭型圖案形狀的溝道區(qū)域,但是示例實(shí)施方式不限于此。例如,代替鰭型圖案形狀,半導(dǎo)體器件可以包括呈線圖案形狀的溝道區(qū)域。
此外,盡管以下描述半導(dǎo)體器件包括使用鰭型圖案的鰭型場效應(yīng)晶體管(finfet),但是示例實(shí)施方式不限于此。例如,根據(jù)示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件可以包括平面晶體管。
參考圖1到4d,根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件可以包括第一鰭型圖案110、第一柵電極120、第二柵電極220、第一柵間隔物131、132、第二柵間隔物231、232、以及層間絕緣膜180。
例如,襯底100可以是體硅或絕緣體上硅(soi)?;蛘?,襯底100可以是硅襯底,或可以包括諸如硅鍺、銦銻化物、鉛碲化物化合物、銦砷化物、銦磷化物、鎵砷化物或鎵銻化物的其它物質(zhì)。或者,襯底100可以是具有形成在其上的外延層的基底襯底。
襯底100可以包括第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii。第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii可以是彼此相鄰的區(qū)域。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。第一柵電極120(將要被描述)可以形成在第一區(qū)域(i)中,并且第二柵電極220(將要被描述)可以被形成在第二區(qū)域ii中。
第一鰭型圖案110可以從襯底100突出。第一鰭型圖案110可以縱向地在第一方向x1上延伸。
第一鰭型圖案110指的是多柵晶體管中使用的有源圖案。因此,第一鰭型圖案110可以被形成為溝道沿鰭的三個(gè)表面彼此連接,或替換地,溝道可以形成在鰭的兩對立表面上。
第一鰭型圖案110可以是襯底100的一部分,并且可以包括在襯底100上生長的外延層。
例如,第一鰭型圖案110可以包括諸如硅或鍺的元素半導(dǎo)體材料。此外,第一鰭型圖案110可以包括諸如例如iv-iv族化合物半導(dǎo)體或iii-v族化合物半導(dǎo)體的化合物半導(dǎo)體。
具體地,以iv-iv族化合物半導(dǎo)體為例,第一鰭型圖案110可以是包括例如碳(c)、硅(si)、鍺(ge)和錫(sn)中的至少兩種或更多種的二元化合物或三元化合物,或者摻以iv族元素的以上提到的二元或三元化合物。
以iii-v族化合物半導(dǎo)體為例,第一鰭型圖案110可以是二元化合物、三元化合物和四元化合物中的一種,其由可以是鋁(al)、鎵(ga)和銦(in)中的至少一種的iii族元素與可以是磷(p)、砷(as)和銻(sb)中的一種的v族元素的組合形成。
在根據(jù)示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,第一鰭型圖案110可以是包括硅的硅鰭型圖案。
第一場絕緣膜105可以被形成在襯底100上。第一場絕緣膜105可以部分地覆蓋第一鰭型圖案110的側(cè)表面。因此,第一鰭型圖案110的上表面可以高于布置在第一鰭型圖案110的長邊上的第一場絕緣膜105的上表面向上突出。第一鰭型圖案110可以由襯底100上的第一場絕緣膜105限定。
第一場絕緣膜105可以包括例如氧化物膜、氮化物膜、氮氧化物膜和它們的組合中的一種。
第一柵電極120可以在第二方向y1延伸。第一柵電極120可以被形成為交叉第一鰭型圖案110。
第一柵電極120可以被形成在第一鰭型圖案110和第一場絕緣膜105上。第一柵電極120可以圍繞高于第一場絕緣膜105的上表面向上突出的第一鰭型圖案110。
第一柵電極120可以包括彼此對立的第一側(cè)壁120a和第二側(cè)壁120c。第一柵電極120可以包括將第一柵電極的第一側(cè)壁120a與第一柵電極的第二側(cè)壁120c連接且沿第一鰭型圖案110的上表面延伸的底表面120b。
第二柵電極220可以在第二方向y1延伸。第二柵電極220可以被形成在第一鰭型圖案110上從而交叉第一鰭型圖案110。
第二柵電極220可以鄰近于第一柵電極120形成。在一些示例實(shí)施方式中,交叉第一鰭型圖案110的另外的柵電極可以不形成在第二柵電極220和第一柵電極120之間。
第二柵電極220可以包括彼此對立的第一側(cè)壁220a和第二側(cè)壁220c。第二柵電極220可以包括將第二柵電極的第一側(cè)壁220a與第二柵電極的第二側(cè)壁220c連接且沿第一鰭型圖案110的上表面延伸的底表面220b。
第一柵電極120可以包括金屬層mg1、mg2。例如,如所示,第一柵電極120可以包括兩個(gè)或更多個(gè)金屬層mg1、mg2的堆疊。第一金屬層mg1起調(diào)節(jié)功函數(shù)的作用,第二金屬層mg2起填充由第一金屬層mg1限定的空間的作用。例如,第一金屬層mg1可以是n型功函數(shù)膜。例如,第一金屬層mg1可以包括例如tial、tialn、tac、taaln、tic、hfsi和它們的組合中的至少一種,但是不限于此。此外,第二金屬層mg2可以包括例如w、al、cu、co、ti、ta、多晶si、sige和金屬合金中的至少一種,但是不限于此。
第二柵電極220可以包括金屬層mg3、mg4。例如,如所示,第二柵電極220可以包括兩個(gè)或更多個(gè)金屬層mg3、mg4的堆疊。第三金屬層mg3起調(diào)節(jié)功函數(shù)的作用,第四金屬層mg4起填充由第三金屬層mg3限定的空間的作用。第三金屬層mg3可以包括第一子金屬層mg3a和第二子金屬層mg3b。
第一子金屬層mg3a可以是n型功函數(shù)膜。例如,第一子金屬層mg3a可以包括例如tial、tialn、tac、taaln、tic、hfsi和它們的組合中的至少一種,但是不限于此。
第二子金屬層mg3b可以被形成在第一子金屬層mg3a上。第二子金屬層可以是p型功函數(shù)膜。例如,第二子金屬層mg3b可以包括金屬氮化物。具體地,在一些示例實(shí)施方式中,第二子金屬層mg3b可以被配置為包括例如tin和tan中的至少一種。更具體地,第二子金屬層mg3b可以由例如由tin組成的單膜或由tin下部膜和tan上部膜組成的雙膜形成,但是不限于此。
第一柵電極120和第二柵電極220可以每個(gè)通過替換工藝(或后柵工藝)形成,但是不限于此。
第一柵間隔物131、132可以被布置在第一柵電極120的側(cè)壁上。第一柵間隔物131、132可以包括布置在第一柵電極的第一側(cè)壁120a上的第一一側(cè)間隔物131、以及布置在第一柵電極的第二側(cè)壁120c上的第一另一側(cè)間隔物132。
第一一側(cè)間隔物131和第一另一側(cè)間隔物132可以限定第一溝槽121。第一溝槽的第一側(cè)壁121a可以由第一一側(cè)間隔物131限定,并且第一溝槽的第二側(cè)壁121c可以由第一另一側(cè)間隔物132限定。第一溝槽的底表面121b可以通過將第一溝槽的第一側(cè)壁121a與第一溝槽的第二側(cè)壁121c連接來限定。
第一柵間隔物131、132可以包括下部131b、132b以及上部131a、132a。更具體地,第一一側(cè)間隔物131可以包括下部131b和上部131a,并且第一另一側(cè)間隔物132可以包括下部132b和上部132a。
第二柵間隔物231、232可以被布置在第二柵電極220的側(cè)壁上。第二柵間隔物231、232可以包括布置在第二柵電極的第一側(cè)壁220a上的第二一側(cè)間隔物231、以及布置在第二柵電極的第二側(cè)壁220c上的第二另一側(cè)間隔物232。
第二一側(cè)間隔物231和第二另一側(cè)間隔物232可以限定第二溝槽221。
第二一側(cè)間隔物231可以包括下部231b和上部231a,并且第二另一側(cè)間隔物232可以包括下部232b和上部232a。
第一柵電極120可以通過填充由第一柵間隔物131、132限定的第一溝槽121形成。第二柵電極220可以通過填充由第二柵間隔物231、232限定的第二溝槽221形成。
第一柵間隔物131、132可以包括第一氮化物間隔物131a、132a以及第一氧化物間隔物131b、132b。第一氮化物間隔物131a、132a可以被形成在第一柵電極120上,并且第一氧化物間隔物131b、132b可以被形成在第一氮化物間隔物131a、132a上。
第二柵間隔物231、232可以包括第二氮化物間隔物231a、232a以及第二氧化物間隔物231b、232b。第二氮化物間隔物231a、232a可以被形成在第二柵電極220上,并且第二氧化物間隔物231b、232b可以被形成在第二氮化物間隔物231a、232a上。
第一氮化物間隔物131a、132a和第二氮化物間隔物231a、232a可以包括硅氮化物(sin)、硅氮氧化物(sion)、硅氧碳氮化物(siocn)和它們的組合中的至少一種。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。
第一氧化物間隔物131b、132b和第二氧化物間隔物231b、232b可以包括硅氧化物(sio2)。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。
第一柵絕緣膜125可以被形成在第一鰭型圖案110和第一柵電極120之間。第一柵絕緣膜125可以沿高于第一場絕緣膜105向上突出的第一鰭型圖案110的輪廓形成。
第一柵絕緣膜125可以被布置在第一柵電極120和第一場絕緣膜105之間。第一柵絕緣膜125可以沿第一溝槽121的側(cè)壁和底表面形成。第一柵絕緣膜125可以被形成在第一柵間隔物131、132和第一柵電極120之間。
此外,界面層126可以被附加地形成在第一柵絕緣膜125和第一鰭型圖案110之間。盡管未示出,但是參考圖2,界面層還可以被附加地形成在第一柵絕緣膜125和第一柵間隔物131、132之間。
如圖8a和8b、以及10a和10b所示,界面層126可以沿比第一場絕緣膜105的上表面進(jìn)一步突出的第一鰭型圖案110的輪廓形成,盡管示例實(shí)施方式不限于此。
此外,參考圖7b、8b、9b和10b,第一鰭型圖案110的由第一場絕緣膜105覆蓋的側(cè)壁可以具有相對于襯底100的上表面為銳角的斜度。由第一場絕緣膜105覆蓋的第一鰭型圖案110的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而減小。
當(dāng)由第一場絕緣膜105覆蓋的第一鰭型圖案110的寬度隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而減小時(shí),至第一鰭型圖案110的下部的泄漏電流可以減少。
根據(jù)用于形成界面層126的方法,界面層126可以沿第一場絕緣膜105的上表面延伸。
在下文中,示例實(shí)施方式通過參考附圖被解釋,為了解釋的方便在所述附圖中省略了界面層126的圖示。
第二柵絕緣膜225可以被形成在第一鰭型圖案110和第二柵電極220之間。第二柵絕緣膜225可以沿第二溝槽221的側(cè)壁和底表面形成。第二柵絕緣膜225可以被形成在第二柵間隔物231、232與第二柵電極220之間。對第二柵絕緣膜225的描述可以類似于對第一柵絕緣膜125的描述。
第一柵絕緣膜125和第二柵絕緣膜225可以包括相比于硅氧化物膜具有更高介電常數(shù)的高k電介質(zhì)材料。例如,第一柵絕緣膜125和第二柵絕緣膜225可以包括鉿氧化物、鉿硅氧化物、鑭氧化物、鑭鋁氧化物、鋯氧化物、鋯硅氧化物、鉭氧化物、鈦氧化物、鋇鍶鈦氧化物、鋇鈦氧化物、鍶鈦氧化物、釔氧化物、鋁氧化物、鉛鈧鉭氧化物和鈮鋅酸鉛中的一種或更多種,但是不限于此。
第一源/漏區(qū)140可以被形成在第一柵電極120的兩側(cè)和第二柵電極220的兩側(cè)。
雖然第一源/漏區(qū)140被示為形成在第一鰭型圖案110中的雜質(zhì)區(qū),但示例實(shí)施方式不限于此。例如,第一源/漏區(qū)140可以包括形成在第一鰭型圖案110上或形成在第一鰭型圖案110內(nèi)的外延層。
此外,第一源/漏區(qū)140可以是升高的源/漏區(qū),所述升高的源/漏區(qū)包括高于第一鰭型圖案110的上表面向上突出的上表面。
層間絕緣膜180可以被形成在襯底100上。層間絕緣膜180可以覆蓋第一鰭型圖案110、第一源/漏區(qū)140以及第一場絕緣膜105。
層間絕緣膜180可以圍繞第一柵電極120和第二柵電極220的側(cè)壁。更具體地,層間絕緣膜180可以圍繞第一柵間隔物131、132的外部側(cè)壁以及第二柵間隔物231、232的外部側(cè)壁。
如圖2所示,第一柵電極120的上表面和第二柵電極220的上表面可以位于與上部層間絕緣膜182的上表面相同的平面上,但是示例實(shí)施方式不限于此。
例如,為了構(gòu)造自對準(zhǔn)接觸(sac)結(jié)構(gòu),封蓋圖案可以分別形成在第一柵電極120和第二柵電極220的上表面上,在此情形下第一柵電極120的上表面和第二柵電極220的上表面可以低于層間絕緣膜180的上表面。
例如,層間絕緣膜180可以包括硅氧化物、硅氮氧化物、硅氮化物、可流動(dòng)氧化物(fox)、東燃硅氮烷(tosz)、無摻雜石英玻璃(usg)、硼硅玻璃(bsg)、磷硅玻璃(psg)、硼磷硅玻璃(bpsg)、等離子體增強(qiáng)正硅酸乙酯(peteos)、氟硅酸鹽玻璃(fsg)、碳摻雜硅氧化物(cdo)、干凝膠、氣凝膠、非晶氟化碳、有機(jī)硅酸鹽玻璃(osg)、聚對二甲苯、雙苯并環(huán)丁烯(bcb)、silk、聚酰亞胺、多孔聚合物材料或它們的組合,但是不限于此。
從襯底100到層間絕緣膜180的上表面的高度可以與從襯底100到第一柵間隔物131、132的最上部的高度基本相同。
參考圖2和3,由第一一側(cè)間隔物131限定的第一溝槽的第一側(cè)壁121a可以具有對于第一溝槽的底表面121b為第一角度a1的斜度。由第一另一側(cè)間隔物132限定的第一溝槽的第二側(cè)壁121c可以具有對于第一溝槽的底表面121b為第二角度a2的斜度。
第一角度a1和第二角度a2可以是超過直角的鈍角。第一溝槽121的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面,也就是距第一溝槽的底表面121b的距離而增加。
如圖3所示,當(dāng)?shù)谝粶喜?21的第一側(cè)壁121a和第一溝槽121的第二側(cè)壁121c分別具有對于第一溝槽121的底表面121b為鈍角的斜度時(shí),層間絕緣膜180和第一柵間隔物131、132之中的拉應(yīng)力的程度可以大于壓應(yīng)力的程度。例如,在一些示例實(shí)施方式中,第一柵間隔物131、132的拉應(yīng)力的程度可以大于層間絕緣膜180的壓應(yīng)力的程度。
如此處使用的“拉應(yīng)力”指的是將柵電極向?qū)娱g絕緣膜或間隔物拉的層間絕緣膜或間隔物的應(yīng)力,并且如此處使用的“壓應(yīng)力”指的是朝向柵電極推柵電極的層間絕緣膜或間隔物的應(yīng)力。
參考圖2和4,第一柵電極的第一側(cè)壁120a可以具有對于第一柵電極的底表面120b為第三角度b1的斜度。第一柵電極的第二側(cè)壁120c可以具有對于第一柵電極的底表面120b為第四角度b2的斜度。
由于第一柵電極的第一側(cè)壁120a與第一一側(cè)間隔物131的側(cè)壁對立并且第一柵電極的第二側(cè)壁120c與第一另一側(cè)間隔物132的側(cè)壁對立,所以如同第一角度a1和第二角度a2,第三角度b1和第四角度b2可以是超過直角的鈍角。
第一柵電極120的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而增大。換言之,在從第一柵電極的底表面120b到第一柵電極120的上表面的方向上,第一柵電極120的寬度可以增加。
與圖示不同,第一柵電極的第一側(cè)壁120a和第一柵電極的底表面120b相遇的地點(diǎn)、以及第一柵電極的第二側(cè)壁120c和第一柵電極的底表面120b相遇的地點(diǎn)可以具有圓形的形狀,但是顯然,本領(lǐng)域技術(shù)人員將仍能獲得第一柵電極的第一側(cè)壁120a的該斜度和第一柵電極的第二側(cè)壁120c的該斜度。
第一柵電極的上表面的寬度s1t與第一柵電極的下表面的寬度s1b的比值可以大于1。也就是,第一柵電極的下表面的寬度s1b可以小于第一柵電極的上表面的寬度s1t。
參考圖2至5,第二溝槽221的由第二一側(cè)間隔物231限定的第一側(cè)壁221a可以具有對于第二溝槽221的底表面221b為第五角度a3的斜度。第二溝槽221的由第二另一側(cè)間隔物232限定的第二側(cè)壁221c可以具有對于第二溝槽221的底表面221b為第六角度a4的斜度。
第五角度a3和第六角度a4可以是小于直角的銳角。第二溝槽221的寬度可以隨逐漸減小的距襯底100的上表面,也就是距第二溝槽的底表面221b的距離而增大。
如圖5所示,當(dāng)?shù)诙喜?21的第一側(cè)壁221a和第二溝槽221的第二側(cè)壁221c分別具有對于第二溝槽的底表面221b為銳角的斜度時(shí),層間絕緣膜180和第二柵間隔物231、232之中的壓應(yīng)力的程度可以大于拉應(yīng)力的程度。例如,在一些示例實(shí)施方式中,層間絕緣膜180的壓應(yīng)力的程度可以大于第二柵間隔物231、232的拉應(yīng)力的程度。
參考圖2和6,第二柵電極220的第一側(cè)壁220a可以具有對于第二柵電極220的底表面220b為第七角度b3的斜度。第二柵電極220的第二側(cè)壁220c可以具有對于第二柵電極220的底表面220b為第八角度b4的斜度。
由于第二柵電極220的第一側(cè)壁220a與第二一側(cè)間隔物231的側(cè)壁對立并且第二柵電極的第二側(cè)壁220c與第二另一側(cè)間隔物232的側(cè)壁對立,所以如同第五角度a3和第六角度a4,第七角度b3和第八角度b4可以是小于直角的銳角。
第二柵電極220的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而減小。換言之,在從第二柵電極的底表面220b到第二柵電極220的上表面的方向上,第二柵電極220的寬度可以減小。
與圖示不同,第二柵電極的第一側(cè)壁220a和第二柵電極的底表面220b相遇的地點(diǎn)、以及第二柵電極的第二側(cè)壁220c和第二柵電極的底表面220b相遇的地點(diǎn)可以具有圓形的形狀,但是顯然,本領(lǐng)域技術(shù)人員將仍能得到第二柵電極的第一側(cè)壁220a的該斜度和第二柵電極的第二側(cè)壁220c的該斜度。
第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值可以小于1。也就是,第二柵電極的下表面的寬度s2b可以大于第二柵電極的上表面的寬度s2t。
因此,第一柵電極120的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而增加,而第二柵電極220的寬度可以隨逐漸增大的距襯底100的上表面的距離而減小。
在下文中,定義當(dāng)溝槽的側(cè)壁具有對于溝槽的底表面為鈍角的斜度時(shí),溝槽的側(cè)壁具有正斜度。同樣地,定義當(dāng)柵電極的側(cè)壁具有對于柵電極的底表面為鈍角的斜度時(shí),柵電極的側(cè)壁具有正斜度。
相反,定義當(dāng)溝槽的側(cè)壁具有對于溝槽的底表面為銳角的斜度時(shí),溝槽的側(cè)壁具有負(fù)斜度。同樣地,定義當(dāng)柵電極的側(cè)壁具有對于柵電極的底表面為銳角的斜度時(shí),柵電極的側(cè)壁具有負(fù)斜度。
也就是,參考圖2,第一柵電極的第一側(cè)壁120a和第一柵電極的第二側(cè)壁120c可以具有正斜度。此外,第二柵電極的第一側(cè)壁220a和第二柵電極的第二側(cè)壁220c可以具有負(fù)斜度。
圖2示出第一柵電極的上表面的寬度s1t與第一柵電極的下表面的寬度s1b的比值大于1,第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值小于1。然而,在一些另外的示例實(shí)施方式中,第一柵電極的上表面的寬度s1t比第一柵電極的下表面的寬度s1b、以及第二柵電極的上表面的寬度s2t比第二柵電極的下表面的寬度s2b可以全部小于1,或可以全部大于1。同時(shí),即使在以上提到的示例中,第一柵電極的上表面的寬度s1t與第一柵電極的下表面的寬度s1b的比值可以大于第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值。在一些示例實(shí)施方式中,第一柵電極的上表面的寬度s1t與下表面的寬度s1b的比值和第二柵電極的上表面的寬度s2t與下表面的寬度s2b的比值中的一個(gè)可以為1,且其中的另一個(gè)可以不是1。
根據(jù)一些示例實(shí)施方式,可以減輕加工難度,該加工難度由于用于低密度層間絕緣膜180的蝕刻工藝中增大的蝕刻速率的現(xiàn)象而增加。此外,通過分別將壓應(yīng)力和拉應(yīng)力施加到pmos半導(dǎo)體器件和nmos半導(dǎo)體器件,半導(dǎo)體器件的性能能被提升。根據(jù)一些示例實(shí)施方式,第一柵電極120可以是n型柵電極,第二柵電極220可以是p型柵電極,第一柵電極120和第二柵電極220可以分別經(jīng)受凈拉應(yīng)力和凈壓應(yīng)力。
具體地,雖然泄漏電流將隨著晶體管中流動(dòng)的有源電流而增加,但是通過壓應(yīng)力和拉應(yīng)力,歸因于增大的有源電流的泄漏電流上的增加能被減小。因此,半導(dǎo)體器件能具有極大提高的性能。
圖11是被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖。為了解釋的方便,以下將主要解釋未在以上參考圖1到10b解釋的不同之處。
用作參考,圖11是在圖1的線a-a上截取的剖視圖。
參考圖11,在根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,第一柵間隔物131、132可以包括第一應(yīng)力間隔物131c、132c。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以形成在第一氧化物間隔物131b、132b上。第一應(yīng)力間隔物131c、132c不形成在第二氧化物間隔物231b、232b上。第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以被保形地形成在第一氧化物間隔物131b、132b上。此外,如所示,第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。注意,在一些示例實(shí)施方式中,第一應(yīng)力間隔物131c、132c沒有一部分可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以向第一柵電極120施加拉應(yīng)力。也就是,根據(jù)第一應(yīng)力間隔物131c、132c的拉應(yīng)力,第一柵電極120可以具有側(cè)壁具有正斜度的形狀。
例如,第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以包括硅氮化物膜。
第二柵間隔物231、232可以包括第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d。
第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以被形成在第二氧化物間隔物231b、232b上。第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d不形成在第一氧化物間隔物131b、132b上。第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以被保形地形成在第二氧化物間隔物231b、232b上。此外,如所示,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。注意,在一些示例實(shí)施方式中,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d沒有一部分可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。
第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以施加壓應(yīng)力至第二柵電極220。也就是,根據(jù)第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d的壓應(yīng)力,第二柵電極220可以具有側(cè)壁具有負(fù)斜度這樣的形狀。
例如,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以包括硅氧化物膜,但是不限于此。第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以包括與層間絕緣膜180相同的材料。因此,在圖11中,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d以虛線標(biāo)注。也就是,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以不與層間絕緣膜180區(qū)分開。
圖12是被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖。為了解釋的方便,以下將主要解釋未在以上參考圖1到11解釋的不同之處。
用作參考,圖12是在圖1的線a-a上截取的剖視圖。
參考圖12,在根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,第一柵間隔物131、132可以包括第一應(yīng)力間隔物131c、132c,并且第二柵間隔物231、232可以包括第二應(yīng)力間隔物231c、232c。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以被形成在第一氧化物間隔物131b、132b上。第二應(yīng)力間隔物231c、232c可以被形成在第二氧化物間隔物231b、232b上。第一應(yīng)力間隔物131c、132c的厚度t1、t3可以比第二應(yīng)力間隔物231c、232c的厚度t2、t4更厚。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以與第二應(yīng)力間隔物231c、232c連接。具體地,第一應(yīng)力間隔物132c和第二應(yīng)力間隔物231c可以彼此連接。由于第一應(yīng)力間隔物131c、132c具有與第二應(yīng)力間隔物231c、232c不同的厚度,所以可以有形成在第一應(yīng)力間隔物131c、132c和第二應(yīng)力間隔物231c、232c之間的連接部分上的階梯厚度。如此處使用的“階梯厚度”可以被定義從而指的是不同厚度的兩側(cè)相遇的部分。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c和第二應(yīng)力間隔物231c、232c可以分別向第一柵電極120和第二柵電極220施加拉應(yīng)力。注意,由于第一應(yīng)力間隔物131c、132c和第二應(yīng)力間隔物231c、232c具有不同厚度,所以施加在第一柵電極120上的拉應(yīng)力可以大于施加在第二柵電極220上的拉應(yīng)力。
因此,第一柵電極的上表面的寬度s1t與第一柵電極的下表面的寬度s1b的比值可以大于第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值。雖然圖12示出第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值小于1,但是示例實(shí)施方式不限于此。當(dāng)?shù)诙烹姌O的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值小于1時(shí),壓應(yīng)力可以被層間絕緣膜180施加在第二柵電極220上。
圖13是被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的視圖。為了解釋的方便,以下將主要解釋未在以上參考圖1到12解釋的不同之處。
用作參考,圖13是在圖1的線a-a上截取的剖視圖。
參考圖13,在根據(jù)一些示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中,第一柵間隔物131、132可以包括第一應(yīng)力間隔物131c、132c,并且第二柵間隔物231、232可以包括第二應(yīng)力間隔物231c、232c、以及第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d。
第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以被形成在第二應(yīng)力間隔物231c、232c和第二氧化物間隔物231b、232b之間。第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以被保形地形成在第二氧化物間隔物231b、232b上。此外,如所示,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。注意,在一些示例實(shí)施方式中,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d沒有一部分可以沿第一源/漏區(qū)140的上表面形成。
第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以向第二柵電極220施加壓應(yīng)力。也就是,根據(jù)第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d的壓應(yīng)力,第二柵電極220可以具有側(cè)壁具有負(fù)斜度的形狀。
第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以包括與第二氧化物間隔物231b、232b相同的材料。也就是,例如第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以包括硅氧化物。因此,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d連同第二氧化物間隔物231b、232b可以被定義為第三氧化物間隔物231b'、232b'。
第一氧化物間隔物131b、132b的厚度g1可以小于第三氧化物間隔物231b'、232b'的厚度g2。也就是,雖然第一氧化物間隔物131b、132b和第二氧化物間隔物231b、232b的厚度可以相同或類似,但是添加了第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d的第三氧化物間隔物231b'、232b'的厚度可以比以上的厚度更厚。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以與第二應(yīng)力間隔物231c、232c連接。具體地,第一應(yīng)力間隔物132c和第二應(yīng)力間隔物231c可以彼此連接。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以被直接形成在第一源/漏區(qū)140上。相反,第二應(yīng)力間隔物231c、232c可以形成在位于第一源/漏區(qū)140上的第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d上。因此,階梯高度可以形成在第一應(yīng)力間隔物131c、132c與第二應(yīng)力間隔物231c、232c相遇的部分上。如此處使用的“階梯高度”可以被定義從而指具有彼此不同高度的上表面的兩側(cè)相遇的部分。
第一應(yīng)力間隔物131c、132c和第二應(yīng)力間隔物231c、232c可以分別向第一柵電極120和第二柵電極220施加拉應(yīng)力。注意,由于第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d向第二柵電極220施加壓應(yīng)力,所以施加在第一柵電極120上的總拉應(yīng)力可以大于施加在第二柵電極220上的總拉應(yīng)力。相反,施加在第一柵電極120上的總壓應(yīng)力可以小于施加在第二柵電極220上的總壓應(yīng)力。
因此,第一柵電極的上表面的寬度s1t與第一柵電極的下表面的寬度s1b的比值可以大于第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值。雖然圖13示出第二柵電極的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值小于1,但是示例實(shí)施方式不限于此。當(dāng)?shù)诙烹姌O的上表面的寬度s2t與第二柵電極的下表面的寬度s2b的比值小于1時(shí),壓應(yīng)力可以由層間絕緣膜180施加在第二柵電極220上。
在下文中,將參考圖1、2和14到19描述根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。為了簡潔,與以上參考圖1到13描述的元件或操作重復(fù)的元件或操作將被盡可能簡要地?cái)⑹龌虮皇÷浴?/p>
圖14到19是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。
參考圖14,虛設(shè)柵絕緣膜10、第一虛設(shè)柵電極dg1、第二虛設(shè)柵電極dg2、封蓋圖案20、第一源/漏區(qū)140、第一柵間隔物131、132、以及第二柵間隔物231、232被形成,然后襯層310p被形成。
參考圖1,在襯底100上,第一鰭型圖案110可以在第一方向x1上延伸,并且第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2可以在不同于第一方向x1的第二方向y1上延伸。
如同第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2,虛設(shè)柵絕緣膜10可以在第二方向y1上延伸。第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2可以被形成在虛設(shè)柵絕緣膜10上。
封蓋圖案20可以被形成在第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2上。封蓋圖案20可以是構(gòu)圖第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2的掩模。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。
第一柵間隔物131、132和第二柵間隔物231、232可以分別形成在第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2的側(cè)壁上。第一柵間隔物131、132和第二柵間隔物231、232也可以被形成在封蓋圖案20的側(cè)壁上。
第一源/漏區(qū)140可以形成在第一柵電極120的兩側(cè)和第二柵電極220的兩側(cè)。
襯層310p可以形成在第一源/漏區(qū)140、第一柵間隔物131、132、第二柵間隔物231、232、以及封蓋圖案20上。襯層310p可以保形地形成在第一源/漏區(qū)140、第一柵間隔物131、132、第二柵間隔物231、232、以及封蓋圖案20上。
例如,襯層310p可以包括硅。襯層310p可以通過隨后的熱處理被轉(zhuǎn)變成硅氧化物膜。
然后,參考圖15,阻擋膜400形成在第二區(qū)域ii中。
阻擋膜400可以形成在襯層310p的一部分上,也就是,形成在位于第二區(qū)域ii中的襯層310p上,并且可以暴露位于第一區(qū)域i中的襯層310p。
然后,參考圖16,襯層310p被從第一區(qū)域i去除,并且阻擋膜400被去除。
因此,襯層310p可以存在于第二區(qū)域ii中,但是不存在于第一區(qū)域i中。
然后,參考圖17,層間絕緣膜180被形成在第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii中。
在第一區(qū)域i中,層間絕緣膜180可以被形成從而覆蓋第一虛設(shè)柵電極dg1、第一柵間隔物131、132、以及封蓋圖案20。在第二區(qū)域ii中,層間絕緣膜180可以被形成從而覆蓋第二虛設(shè)柵電極dg2、第二柵間隔物231、232、封蓋圖案20和襯層310p。
接著,襯層310p通過熱處理被轉(zhuǎn)變成用于形成第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d的硅氧化物膜310。
襯層310p可以包括硅,并且硅可以通過熱處理被轉(zhuǎn)變成硅氧化物。隨著襯層310p的硅被轉(zhuǎn)變成硅氧化物,從而在體積上擴(kuò)大,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以被形成。因此,第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d可以在第二柵間隔物231、232和第二虛設(shè)柵電極dg2上施加壓應(yīng)力。
然后,參考圖18,層間絕緣膜180、第一柵間隔物131、132、第二柵間隔物231、232、硅氧化物膜310、以及封蓋圖案20被平坦化,從而暴露第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2,并且去除硅氧化物膜310的一部分從而形成第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d。
此時(shí),封蓋圖案20可以被全部去除,并且硅氧化物膜310、第一柵間隔物131、132、以及第二柵間隔物231、232可以被部分去除。
然后,參考圖19,第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2被去除。
根據(jù)第一虛設(shè)柵電極dg1的去除第一溝槽121可以被形成,并且根據(jù)第二虛設(shè)柵電極dg2的去除第二溝槽221可以被形成。第二溝槽221可以被成形,使得由于第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d導(dǎo)致的壓應(yīng)力,上部變窄。
當(dāng)層間絕緣膜180具有拉應(yīng)力特性時(shí),第一溝槽121可以被成形,使得上部如所示地變寬。然而,示例實(shí)施方式不限于以上。因此,第一溝槽121可以被成形,使得在一些另外的示例實(shí)施方式中側(cè)表面不是傾斜的。
然后,參考圖1和2,第一柵電極120和第二柵電極220可以分別形成在第一溝槽121和第二溝槽221中。
在這種情況下,第一柵電極120和第二柵電極220可以是彼此不同的導(dǎo)電類型。具體地,第一柵電極120可以是n型,第二柵電極220可以是p型。
第一柵電極120的側(cè)壁和第二柵電極220的側(cè)壁可以分別沿第一溝槽121和第二溝槽221的形狀具有正斜度和負(fù)斜度。
在下文中,將參考圖14、17到19和20解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。為了簡潔,與以上參考圖1到19描述的元件或操作重復(fù)的元件或操作將被盡可能簡要地?cái)⑹龌虮皇÷浴?/p>
圖20是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。圖20可以涉及在圖14之后執(zhí)行的工藝。
參考圖20,第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii中的襯層310p的厚度可以被不同地形成。
第一區(qū)域i中的襯層310p的厚度t6可以比第二區(qū)域ii中的襯層310p的厚度t5薄。因此,階梯厚度可以形成在第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii之間的邊界處。
通過以不同的方式使用蝕刻工藝和沉積工藝,襯層310p的厚度可以被改變。例如,第二區(qū)域ii中的襯層310p可以被去除,而更厚的襯層310p可以被再沉積在第二區(qū)域ii中?;蛘?,第一區(qū)域i中的襯層310p可以被選擇性地蝕刻。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。
然后,根據(jù)如圖17到19所示的階段,半導(dǎo)體器件可以被形成,其中不同的應(yīng)力被施加。
在下文中,將參考圖11、17到19和21解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。為了簡潔,與以上參考圖1到20描述的元件或操作重復(fù)的元件或操作將被盡可能簡要地?cái)⑹龌虮皇÷浴?/p>
圖21是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。
參考圖21,拉力襯層320被形成在第一區(qū)域i中。
拉力襯層320可以被保形地形成在第一氧化物間隔物131b、132b上。拉力襯層320可以不形成在第二區(qū)域ii中。
然后,圖17到19的階段可以被準(zhǔn)確地執(zhí)行。此時(shí),拉力襯層320可以通過熱處理被賦予拉應(yīng)力。因此,施加到第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii的拉應(yīng)力可以相異。
接下來,參考圖11,第一柵電極120和第二柵電極220可以分別形成在第一溝槽121和第二溝槽221中。
在這種情況下,第一柵電極120和第二柵電極220可以是彼此不同的導(dǎo)電類型。具體地,第一柵電極120可以是n型,第二柵電極220可以是p型。
第一柵電極120的側(cè)壁和第二柵電極220的側(cè)壁可以分別依照第一溝槽121和第二溝槽221的形狀具有正斜度和負(fù)斜度。然而,示例實(shí)施方式不限于以上給出的示例。
在下文中,將參考圖13和22到25解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。為了簡潔,與以上參考圖1到21描述的元件或操作重復(fù)的元件或操作將被盡可能簡要地?cái)⑹龌虮皇÷浴?/p>
圖22到25是示出制造的中間階段的視圖,所述視圖被提供來解釋根據(jù)一些示例實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法。
參考圖22,襯層310p和拉力襯層320被形成。
襯層310p可以被形成在第二區(qū)域ii中,但是不形成在第一區(qū)域i中。拉力襯層320可以被形成在第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii中。拉力襯層320可以形成在襯層310p上。由于襯層310p不存在于第一區(qū)域i中,拉力襯層320在第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii之間的邊界c處可以具有階梯高度。
然后,參考圖23,層間絕緣膜180被形成在第一區(qū)域i和第二區(qū)域ii中。
在第一區(qū)域i中,層間絕緣膜180可以被形成從而覆蓋第一虛設(shè)柵電極dg1、第一柵間隔物131、132、拉力襯層320和封蓋圖案20。在第二區(qū)域ii中,層間絕緣膜180可以被形成從而覆蓋第二虛設(shè)柵電極dg2、第二柵間隔物231、232、封蓋圖案20、襯層310p和拉力襯層320。
接下來,參考圖24,襯層310p通過熱處理被轉(zhuǎn)變成用于形成第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d的硅氧化物膜310。
拉力襯層320可以包括硅氮化物,并且隨著硅氮化物通過熱處理在體積上減小,第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以被形成。因此,第一應(yīng)力間隔物131c、132c可以在第一虛設(shè)柵電極dg1上施加拉應(yīng)力。
接下來,參考圖25,層間絕緣膜180、第一柵間隔物131、132、第二柵間隔物231、232、拉力襯層320、硅氧化物膜310、以及封蓋圖案20被平坦化,從而暴露第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2,并且形成第一應(yīng)力間隔物131c、132c、第二應(yīng)力間隔物231c、232c和第二壓應(yīng)力間隔物231d、232d。
此時(shí),封蓋圖案20可以被全部去除,并且第一應(yīng)力間隔物131c、132c、第一柵間隔物131、132、以及第二柵間隔物231、232可以被部分去除。
然后,參考圖26,第一虛設(shè)柵電極dg1和第二虛設(shè)柵電極dg2被去除。
根據(jù)第一虛設(shè)柵電極dg1的去除第一溝槽121可以被形成,并且根據(jù)第二虛設(shè)柵電極dg2的去除第二溝槽221可以被形成。第一溝槽121可以被成形使得上部由于第一應(yīng)力間隔物131c、132c導(dǎo)致的拉應(yīng)力而變寬。
當(dāng)層間絕緣膜180具有壓應(yīng)力特性時(shí),第一溝槽121可以被成形使得上部變窄。然而,示例實(shí)施方式不限于以上。因此,在一些另外的示例實(shí)施方式中,第一溝槽121可以被成形使得側(cè)表面不傾斜。
然后,參考圖13,第一柵電極120和第二柵電極220可以分別形成在第一溝槽121和第二溝槽221中。
在此情況下,第一柵電極120和第二柵電極220可以是彼此不同的導(dǎo)電類型。具體地,第一柵電極120可以是n型,第二柵電極220可以是p型。
第一柵電極120的側(cè)壁和第二柵電極220的側(cè)壁可以分別依照第一溝槽121和第二溝槽221的形狀具有正斜度和負(fù)斜度。
圖27是包括根據(jù)示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的soc系統(tǒng)的框圖。
參考圖27,芯片上系統(tǒng)(soc)系統(tǒng)1000包括應(yīng)用處理器1001和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(dram)1060。
應(yīng)用處理器1001可以包括中央處理單元(cpu)1010、多媒體系統(tǒng)1020、總線1030、存儲(chǔ)系統(tǒng)1040和外圍電路1050。
cpu1010可以包括至少一個(gè)處理器。處理器可以通過布置在印刷電路板上的至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片實(shí)現(xiàn)。處理器可以是算術(shù)邏輯單元、數(shù)字信號(hào)處理器、微型計(jì)算機(jī)、現(xiàn)場可編程陣列、可編程邏輯單元、微處理器或任意其它能夠以限定的方式響應(yīng)和執(zhí)行指令的器件。
cpu1010可以執(zhí)行soc系統(tǒng)1000的驅(qū)動(dòng)所需的算術(shù)運(yùn)算。在一些示例實(shí)施方式中,cpu1010可以被配置在包括多個(gè)核芯的多核環(huán)境中。
多媒體系統(tǒng)1020可以在soc系統(tǒng)1000上執(zhí)行各種多媒體功能。這樣的多媒體系統(tǒng)1020可以包括三維(3d)引擎模塊、視頻編解碼器、顯示系統(tǒng)、攝像系統(tǒng)、后置處理器等。
總線1030可以被用于在cpu1010、多媒體系統(tǒng)1020、存儲(chǔ)系統(tǒng)1040和外圍電路1050之中交換數(shù)據(jù)通信。在一些示例實(shí)施方式中,總線1030可以具有多層結(jié)構(gòu)。具體地,總線1030的一示例可以是多層先進(jìn)高性能總線(ahb)或多層先進(jìn)可擴(kuò)展接口(axi),盡管示例實(shí)施方式不限于此。
存儲(chǔ)系統(tǒng)1040可以提供應(yīng)用處理器1001連接到外部存儲(chǔ)器(例如dram1060)并執(zhí)行高速操作所需的環(huán)境。在一些示例實(shí)施方式中,存儲(chǔ)系統(tǒng)1040可以包括控制外部存儲(chǔ)器(例如dram1060)的單獨(dú)的控制器(例如dram控制器)。
外圍電路1050可以提供soc系統(tǒng)1000具有與外部設(shè)備(例如主板)的無縫連接所需的環(huán)境。因此,外圍電路1050可以包括各種接口以允許與連接到soc系統(tǒng)1000的外部設(shè)備兼容的操作。
dram1060可以起應(yīng)用處理器1001的操作所需的操作存儲(chǔ)器的作用。在一些示例實(shí)施方式中,dram1060可以在應(yīng)用處理器1001之外布置,如所示。具體地,dram1060可以與應(yīng)用處理器1001一起被封裝成堆疊式封裝(pop)型。
soc系統(tǒng)1000的上述部件中的至少一種可以包括根據(jù)以上解釋的示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中的至少一種。
盡管本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式已經(jīng)參考它的一些示例實(shí)施方式被具體示出和描述,但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解,可以對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種改變,而不背離如所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明構(gòu)思的示例實(shí)施方式的精神和范圍。因此,所希望的是,示例實(shí)施方式在所有方面被看作示范性的而不是限制性的,所附權(quán)利要求而不是上述描述被用作基準(zhǔn)以指明示例實(shí)施方式的范圍。
本申請要求享有2015年10月26日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請第10-2015-0148710號(hào)的優(yōu)先權(quán)及所有權(quán)益,其內(nèi)容通過引用全文合并于此。