實施方式涉及集成電路器件以及制造該集成電路器件的方法,更具體而言,涉及包括鰭型場效應晶體管的集成電路器件以及制造該集成電路器件的方法。
背景技術:
隨著電子技術的發展,半導體器件最近已經按比例縮小了尺寸。因為半導體器件既需要快的操作速度又需要操作準確度,所以正在各種方面進行對于半導體器件的晶體管的結構優化的研究。具體地,隨著晶體管尺寸的減小,需要實現確保鰭形有源區的頂部分的目標高度和寬度的集成電路(ic)器件的技術開發,該鰭形有源區提供晶體管的溝道區并且具有穩定的結構以防止相鄰導電區域之間的短路。
技術實現要素:
實施方式提供一種ic器件,該ic器件具有通過防止相鄰導電區域之間的短路而有提高的性能的鰭型場效應晶體管。
實施方式還提供一種制造ic器件的方法,該ic器件具有通過防止相鄰導電區域之間的短路而有提高的性能的鰭型場效應晶體管。
根據實施方式的一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:彼此鄰近的一對鰭形有源區,在其間有鰭分離區,所述一對鰭形有源區延伸成一行;以及在鰭分離區中的鰭分離絕緣結構。所述一對鰭形有源區可以包括第一鰭形有源區,該第一鰭形有源區具有限定部分的鰭分離區的第一倒角拐角(chamferedcorner)。鰭分離絕緣結構包括:下絕緣圖案,覆蓋所述一對鰭形有源區的側壁;以及上絕緣圖案,在下絕緣圖案上以覆蓋第一倒角拐角的至少部分,上絕緣圖案具有在比所述一對鰭形有源區的每個的頂表面高的水平處的頂表面。
根據實施方式的另一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:彼此鄰近的一對鰭形有源區,在其間有鰭分離區,所述一對鰭形有源區沿著第一方向延伸成一行,并且鰭分離區在第一方向上具有第一寬度;鰭分離絕緣結構,在所述一對鰭形有源區之間的鰭分離區中,鰭分離絕緣結構包括下絕緣圖案以及在下絕緣圖案上的上絕緣圖案,上絕緣圖案在與第一方向交叉的第二方向上延伸,具有凸起的倒圓頂表面輪廊并且在第一方向上具有大于第一寬度的第二寬度;正常柵極,在從所述一對鰭形有源區中選擇的第一鰭形有源區中在第二方向上延伸;以及半導體外延圖案,在第一鰭形有源區的在正常柵極與鰭分離絕緣結構之間的區域上,與鰭分離絕緣結構間隔開。第一鰭形有源區在半導體外延圖案的相反兩側的頂表面具有不同的高度。
根據實施方式的另一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:在基板上的第一區域中彼此鄰近的一對第一鰭形有源區,在其間有具有第一寬度的第一鰭分離區,所述一對第一鰭形有源區延伸成第一行;第一鰭分離絕緣結構,在第一鰭分離區中在與第一行交叉的方向上延伸并且具有第一頂表面,第一頂表面具有凸起的倒圓頂表面輪廊,第一頂表面具有大于第一寬度的第二寬度;第一正常柵極,在從所述一對第一鰭形有源區中選擇的一個第一鰭形有源區的區域上延伸;以及第一半導體外延圖案,在從所述一對第一鰭形有源區選擇的所述一個第一鰭形有源區的在第一正常柵極與第一鰭分離絕緣結構之間的區域上,第一半導體外延圖案與第一鰭分離絕緣結構間隔開。從所述一對第一鰭形有源區選擇的所述一個第一鰭形有源區在第一半導體外延圖案的相反兩側的頂表面具有不同的高度。
根據實施方式的另一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:三個鰭形有源區,沿著第一方向順序地延伸成一行;第一鰭分離絕緣結構,在第一鰭形有源區和第二鰭形有源區之間的第一鰭分離區中在與第一方向交叉的第二方向上延伸,并且具有凸起的倒圓頂表面輪廊,第一鰭形有源區和第二鰭形有源區是所述三個鰭形有源區中的相鄰兩個;以及第二鰭分離絕緣結構,在第二方向上在第二鰭形有源區和第三鰭形有源區之間的第二鰭分離區中延伸,并且具有凸起的倒圓頂表面輪廊,其中第二鰭形有源區和第三鰭形有源區是所述三個鰭形有源區中的相鄰兩個。第二鰭形有源區在第一方向上的長度小于第一和第三鰭形有源區的每個在第一方向上的長度,并且第二鰭形有源區中的溝道區的寬度大于第一和第三鰭形有源區的每個的溝道區的寬度。
根據實施方式的另一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:多個第一類型鰭形有源區,在基板的第一區域中彼此平行地延伸達至少第一長度;一對鰭分離絕緣結構,在第一區域中在與所述多個第一類型鰭形有源區交叉的方向上分別在兩個分離的鰭分離區中延伸;以及多個第二類型鰭形有源區,在基板的第二區域中彼此平行地連續延伸達至少第一長度。所述一對鰭分離絕緣結構的每個具有凸起的倒圓頂表面輪廊,并且所述多個第一類型鰭形有源區的每個在所述一對鰭分離絕緣結構之間的寬度大于所述多個第二類型鰭形有源區的每個的寬度。
根據實施方式的另一方面,提供一種ic器件,該ic器件包括:一對鰭形有源區,彼此鄰近并且其間具有鰭分離區;正常柵極,與所述一對鰭形有源區的至少一個交叉;源/漏區,鄰近正常柵極;以及在鰭分離區中的鰭分離絕緣結構,該鰭分離絕緣結構包括:下絕緣圖案,交疊源/漏區的至少一部分;以及上絕緣圖案,在下絕緣圖案上并且交疊源/漏區的至少一部分,上絕緣圖案具有比下絕緣圖案大的寬度,并且具有在比所述一對鰭形有源區的每個的頂表面高的水平處的頂表面。
根據實施方式的另一方面,提供一種制造ic器件的方法,該方法包括:形成一對初級有源區,所述一對初級有源區彼此相鄰并且延伸成一行,在其間具有鰭分離區。然后形成覆蓋所述一對初級有源區的每個的側壁的器件隔離膜。通過去除在鰭分離區中的器件隔離膜的部分以及所述一對初級有源區的部分而在所述一對初級有源區中形成一對倒角拐角,并且形成與所述一對倒角拐角一起在鰭分離區中限定凹陷區域的下絕緣圖案。形成填充下絕緣圖案上的凹陷區域并且突出得高于所述一對初級有源區的每個的頂表面的上絕緣層。在所述一對初級有源區上形成覆蓋上絕緣層的相反側壁的犧牲間隔物。去除器件隔離膜的部分以降低其高度并且同時去除鰭分離區中的犧牲間隔物和上絕緣層,從而同時形成一對鰭形有源區以及在下絕緣圖案上的上絕緣圖案,所述一對鰭形有源區每個具有在器件隔離膜以上從所述一對初級有源區突出的溝道區,上絕緣圖案具有比下絕緣圖案大的寬度。接著,形成晶體管,該晶體管包括在所述一對鰭形有源區的至少一個上的柵線以及在所述一對鰭形有源區的所述至少一個上的柵線的相反側上的一對源/漏區。
附圖說明
對于本領域的普通技術人員來說,通過參考附圖詳細描述示例性實施方式,特征將變得明顯,在圖中:
圖1示出根據實施方式的集成電路(ic)器件的主要元件的平面布局圖。
圖2示出ic器件的主要元件的沿圖1的線2a-2a'、線2b-2b'和線2c-2c'的截面圖;
圖3示出ic器件的主要元件的沿圖1的線3-3'的截面圖;
圖4示出ic器件的主要元件的沿圖1的線4-4'的截面圖;
圖5示出根據一實施方式的在圖1的ic器件的第三區域中的主要元件的平面布局圖;
圖6示出ic器件的主要元件的沿圖5的線6a-6a'和線6b-6b'的截面圖;
圖7示出ic器件的主要元件的沿圖5的線7-7'的截面圖;
圖8示出根據圖5至7的變形實施方式的ic器件的截面圖;
圖9a和9b示出根據實施方式的ic器件的平面布局圖;
圖10示出根據一實施方式的ic器件的平面布局圖;
圖11示出ic器件的主要元件的沿圖10的線11a-11a'、線11b-11b'和線11c-11c'的截面圖;
圖12示出根據一實施方式的在圖10的ic器件的第五區域中的主要元件的平面布局圖;
圖13示出ic器件的主要元件的沿圖12的線13a-13a'、線13b-13b'和線13c-13c'的截面圖;
圖14a至23c示出根據實施方式的制造ic器件的方法的階段的截面圖;
圖24a至26b示出根據實施方式的制造ic器件的方法的階段的截面圖;以及
圖27示出根據一實施方式的電子系統的框圖。
具體實施方式
在下文中,將參考附圖詳細描述示例性實施方式。圖中相同的附圖標記表示相同的元件。
圖1是示出根據實施方式的集成電路(ic)器件100的主要元件的平面布局圖。
參考圖1,ic器件100可以包括第一區域i和第二區域ii。第一區域i和第二區域ii可以彼此連接或可以彼此間隔開。在一些實施方式中,第一區域i和第二區域ii可以執行相同的功能。在一些其它實施方式中,第一區域i和第二區域ii可以執行不同的功能。例如,第一區域i可以是邏輯區域的一部分,第二區域ii可以是邏輯區域的另一部分。在一些其它實施方式中,第一區域i可以是從存儲區域和非存儲區域選擇的一個區域,第二區域ii可以是從存儲區域和非存儲區域選擇的另一區域。
邏輯區域可以包括包含多個電路元件(例如晶體管、寄存器等)的各種類型的邏輯單元作為執行期望邏輯功能的標準單元(例如緩沖器)。邏輯單元可以包括例如and、nand、or、nor、xor(異或)、xnor(同或)、inv(反相器)、add(加法器)、buf(緩沖器)、dly(延遲)、fil(濾波器)、多路復用器(mxt/mxit)、oai(or/and/inverter)、ao(and/or)、aoi(and/or/inverter)、d觸發器、復位觸發器、主從觸發器、鎖存器等等。然而,以上單元僅是示例并且根據實施方式的邏輯單元不限于此。
存儲區域可以包括靜態隨機存取存儲器(sram)區域、動態隨機存取存儲器(dram)區域、磁阻隨機存取存儲器(mram)區域、電阻隨機存取存儲器(rram)區域或相變隨機存取存儲器(pram)區域。非存儲區域可以包括邏輯區域。
ic器件100的第一區域i可以包括彼此相鄰并且在一直線上延伸的一對第一鰭形有源區fa1和fa2、以及在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2上跨過所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2延伸的多個第一正常柵極nga。第一鰭形晶體管tr1可以形成于在其中所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2與所述多個第一正常柵極nga彼此交叉的每個區域中。
所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以彼此間隔開,并且鰭分離絕緣結構120形成于在其間的鰭分離區fs中。鰭分離絕緣結構120可以在平行于所述多個第一正常柵極nga的方向上延伸。虛設柵極dg可以形成在一對第一正常柵極nga之間的鰭分離絕緣結構120上。虛設柵極dg可以豎直地交疊鰭分離絕緣結構120并且可以與所述多個第一正常柵極nga平行地延伸。在一些示例性實施方式中,可以省略虛設柵極dg。
ic器件100的第二區域ii可以包括第二鰭形有源區fb以及在第二鰭形有源區fb上跨過第二鰭形有源區fb延伸的第二正常柵極ngb。第二鰭形晶體管tr2可以形成于在其中第二鰭形有源區fb和第二正常柵極ngb彼此交叉的區域中。
在圖1中,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2被示出在第一區域i中,單個第二鰭形有源區fb被示出在第二區域ii中,但是實施方式不限于此。例如,兩個或更多個鰭形有源區可以形成在第一區域i和第二區域ii的每個中,并且鰭形有源區的數目沒有被特別限制于此。
圖2是示出沿圖1的線2a-2a'、線2b-2b'和線2c-2c'截取的ic器件100的主要元件的截面圖。圖3是沿圖1的線3-3'截取的ic器件100的截面圖。圖4是沿圖1的線4-4'截取的ic器件的截面圖。
參考圖1至4,在ic器件100的第一區域i中的一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及在第二區域ii中的第二鰭形有源區fb可以在垂直于基板110的主表面110m的方向(z方向)上從基板110突出。在第一區域i中,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以彼此相鄰并且鰭分離區fs在其間,并且可以沿第一方向(x方向)延伸成一行。在第二區域ii中,第二鰭形有源區fb可以沿第一方向(x方向)延伸。雖然圖1至4示出其中在第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及在第二區域ii中的第二鰭形有源區fb可以在相同方向上延伸的示例性結構,但是實施方式不限于此。所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2與第二鰭形有源區fb可以在不同方向上延伸。
在第一區域i中,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以包括第一溝道區ch1以及具有被第一器件隔離膜112a覆蓋的側壁的第一基底部分b1,該第一溝道區ch1可以從第一基底部分b1向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第一器件隔離膜112a。
在第一區域i中,鰭分離絕緣結構120的頂表面可以具有比所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的第一溝道區ch1的最高部分的高度高的高度。在一些示例性實施方式中,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的第一溝道區ch1的最高部分的高度與鰭分離絕緣結構120的頂表面的高度之差(δh1)可以大于零。
在第二區域ii中,第二鰭形有源區fb可以包括第二溝道區ch2以及具有被第二器件隔離膜112b覆蓋的側壁的第二基底部分b2,該第二溝道區ch2可以從第二基底部分b2向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第二器件隔離膜112b。
如圖2中所示,第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二區域ii中的第二鰭形有源區fb可以具有基本上相同的截面形狀。第一區域i中的第一器件隔離膜112a的頂表面和第二區域ii中的第二器件隔離膜112b的頂表面可以在基板110上的基本上相同水平處。
如圖3所示,第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以均具有可以限定部分的鰭分離區fs的第一和第二被切割的(例如倒角)拐角cc1和cc2。
在第一區域i中,鰭分離絕緣結構120可以包括下絕緣圖案122以及上絕緣圖案124,該下絕緣圖案122可以在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2之間并且覆蓋(例如交疊)所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的每個的一端的側壁,該上絕緣圖案124可以形成在下絕緣圖案122上并且覆蓋第一和第二被切割的(例如倒角)拐角cc1和cc2的至少部分,例如沿著其延伸并與其交疊。上絕緣圖案124可以具有在比所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的每個的頂表面高的水平處的頂表面。因此,在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的每個的頂表面的水平與上絕緣圖案124的頂表面124t的最高水平之間可以存在差(δh1)。
在一些示例性實施方式中,在第一區域i中,第一器件隔離膜112a和下絕緣圖案122可以一體地形成為一個主體。
下絕緣圖案122在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的延伸方向(x方向)上的寬度(w1)可以小于上絕緣圖案124的寬度(w2)。
上絕緣圖案124的頂表面124t可以具有凸起的倒圓頂表面輪廊。上絕緣圖案124的頂表面124t可以與所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的端部分的外部頂表面t1和t2分離,并且可以與部分第一和第二拐角cc1和cc2一起在鰭分離區fs中限定凹陷區域r1和r2。上絕緣圖案124的頂表面124t可以具有半圓形的截面。
在鰭分離區fs中形成的虛設柵極dg可以在上絕緣圖案124的頂表面124t上。因為鰭分離絕緣結構120的上絕緣圖案124的頂表面124t的最高部分的高度可以比所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的最高部分的高度高例如δh1,所以虛設柵極dg的底表面可以在比第一正常柵極nga的底表面高例如δh1的水平處。
基板110可以包括半導體例如si或ge或化合物半導體例如sige、sic、gaas、inas或inp。作為另一示例,基板110可以具有絕緣體上硅(soi)結構。基板110可以包括導電區域,例如雜質摻雜的阱或雜質摻雜的結構。所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb可以通過蝕刻基板110的一部分而獲得并且可以由與基板110的材料相同的材料形成。
第一和第二器件隔離膜112a和112b以及下絕緣圖案122的每個可以包括例如氧化物膜、氮化物膜或其組合。在一些示例性實施方式中,第一器件隔離膜112a、第二器件隔離膜112b和下絕緣圖案122可以均包括用于施加應力到所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2、第一溝道區ch1、以及第二鰭形有源區fb的第二溝道區ch2的絕緣襯層、以及覆蓋該絕緣襯層的間隙填充絕緣膜。通過施加應力到第一溝道區ch1和第二溝道區ch2,第一溝道區ch1和第二溝道區ch2中的載流子的遷移率可以提高。例如,第一溝道區ch1和第二溝道區ch2可以均組成n型溝道區或p型溝道區。用于施加張應力的絕緣襯層可以形成于鰭形有源區的在該處第一溝道區ch1和第二溝道區ch2的至少之一可以組成n型溝道區的側壁上。用于施加壓應力的絕緣襯層可以形成于鰭形有源區的在該處第一溝道區ch1和第二溝道區ch2的至少之一可以組成p型溝道區的側壁上。
用于施加張應力到溝道區的絕緣襯層可以由例如硅氮化物(sin)、硅氮氧化物(sion)、硅硼氮化物(sibn)、硅碳化物(sic)、sic:h、sicn、sicn:h、siocn、siocn:h、硅碳氧化物(sioc)、二氧化硅(sio2)、多晶硅或其組合形成。用于施加壓應力到溝道區的絕緣襯層可以由例如sin、sion、sibn、sic、sic:h、sicn、sicn:h、siocn、siocn:h、sioc、sio2、多晶硅或其組合形成。絕緣襯層可以使用等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)工藝、高密度等離子體cvd(hdpcvd)工藝、感應耦合等離子體cvd(icpcvd)工藝或電容耦合等離子體cvd(ccpcvd)工藝形成。在一些示例性實施方式中,絕緣襯層可以具有大約
在一些示例性實施方式中,可以包括于第一器件隔離膜112a、第二器件隔離膜112b和下絕緣圖案122中的間隙填充絕緣膜可以包括通過沉積工藝或涂覆工藝形成的氧化物膜。在一些示例性實施方式中,間隙填充絕緣膜可以包括通過流動式化學氣相沉積(fcvd)或旋涂形成的氧化物膜。例如,間隙填充絕緣膜可以由氟硅酸鹽玻璃(fsg)、未摻雜的硅酸鹽玻璃(usg)、硼磷硅酸鹽玻璃(bgsg)、磷硅酸鹽玻璃(psg)、可流動的氧化物(fox)、等離子體增強正硅酸乙酯(pe-teos)或聚硅氮烷形成。然而,實施方式不限于此。
ic器件100的第一區域i中的第一鰭形晶體管tr1可以包括覆蓋第一鰭形有源區fa1的第一溝道區ch1的第一界面層142a以及在第一界面層142a上的第一柵電介質膜144a和第一柵線150a。第一柵電介質膜144a和第一柵線150a順序地覆蓋第一鰭形有源區fa1的兩個(即,相反)側壁和上表面。第一柵線150a可以組成第一正常柵極nga。第一柵電介質膜144a和第一柵線150a可以在與所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的延伸方向交叉的方向(y方向)上延伸。
在ic器件100的第二區域ii中的第二鰭形晶體管tr2可以包括覆蓋第二鰭形有源區fb的第二溝道區ch2的第二界面層142b以及在第二界面層142b上的第二柵電介質膜144b和第二柵線150b。第二柵電介質膜144b和第二柵線150b順序地覆蓋第二鰭形有源區fb的兩個側壁和上表面。第二柵線150b可以組成第二正常柵極ngb。第二柵電介質膜144b和第二柵線150b可以在與第二鰭形有源區fb的延伸方向交叉的方向(y方向)上延伸。
第一和第二界面層142a和142b可以通過分別氧化所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的表面以及第二鰭形有源區fb的表面而獲得。第一和第二界面層142a和142b可以分別消除所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2與第一柵電介質膜144a之間以及第二鰭形有源區fb與第二柵電介質膜144b之間的界面缺陷。
在一些示例性實施方式中,第一和第二界面層142a和142b可以均包括具有大約9或更小的介電常數的低k電介質層,例如硅氧化物層、硅氮氧化物層、鎵(ga)氧化物層、鍺(ge)氧化物層或其組合。在一些其它示例性實施方式中,第一和第二界面層142a和142b可以均包括硅酸鹽層、硅酸鹽和硅氧化物層的組合、或硅酸鹽和硅氮氧化物層的組合。在一些示例性實施方式中,第一和第二界面層142a和142b可以均具有大約
在一些示例性實施方式中,第一和第二柵電介質膜144a和144b的每個可以包括硅氧化物層、高k電介質層或其組合。高k電介質層可以由具有比硅氧化物層的介電常數高的介電常數的材料形成。例如,第一和第二柵電介質膜144a和144b可以具有大約10至大約25的介電常數。高k電介質層可以由例如以下中的至少之一形成:鉿氧化物、鉿氮氧化物、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、鈮酸鉛鋅和其組合,但是不限于此。第一和第二柵電介質膜144a和144b可以使用ald工藝、cvd工藝或pvd工藝形成。在一些實施方式中,第一和第二柵電介質膜144a和144b可以具有相同的堆疊結構。在一些其它實施方式中,第一和第二柵電介質膜144a和144b可以具有不同的堆疊結構。
分別組成第一和第二正常柵極nga和ngb的第一和第二柵線150a和150b可以包括用于調整功函數的含金屬的層以及填充含金屬的層的上部分中的空間的含間隙填充金屬的層。在一些實施方式中,第一和第二柵線150a和150b可以具有其中金屬氮化物層、金屬層、導電蓋層以及間隙填充金屬層順序堆疊的結構。金屬氮化物層和金屬層可以包括例如ti、w、ru、nb、mo、hf、ni、co、pt、yb、tb、dy、er和pd的至少之一。金屬氮化物層和金屬層的每個可以使用ald工藝、金屬有機ald(moald)工藝或金屬有機cvd(mocvd)工藝形成。導電蓋層可以用作用于防止金屬層的表面被氧化的保護層。導電蓋層可以用作在另一導電層沉積在金屬層上時促使沉積的潤濕層。導電蓋層可以由金屬氮化物諸如tin、tan或其組合形成,但是不限于此。間隙填充金屬層可以在導電蓋層上延伸。間隙填充金屬層可以包括鎢(w)層。間隙填充金屬層可以使用ald工藝、cvd工藝或pvd工藝形成。間隙填充金屬層可以掩埋由于在導電蓋層的上表面中的臺階部分而形成的凹陷空間而沒有空隙。在一些示例性實施方式中,第一和第二柵線150a和150b可以均包括tialc/tin/w的堆疊結構、tin/tan/tialc/tin/w的堆疊結構或tin/tan/tin/tialc/tin/w的堆疊結構。在這些堆疊結構中,tialc層或tin層可以用作用于調整功函數的含金屬的層。
在第一區域i的鰭分離區fs中,虛設柵電介質膜144s和虛設柵極dg可以以所述次序順序地形成在上絕緣圖案124的上表面124t上。虛設柵電介質膜144s可以由與第一和第二柵電介質膜144a和144b的至少之一的材料相同的材料形成。虛設柵極dg可以由與第一柵線150a相同的材料形成。
第一和第二正常柵極nga和ngb的每個的兩個側壁以及虛設柵極dg的兩個側壁可以被絕緣間隔物162覆蓋。如圖3和4所示,第一和第二柵電介質膜144a和144b可以在第一和第二正常柵極nga和ngb與覆蓋其的絕緣間隔物162之間延伸。虛設柵電介質膜144s可以在虛設柵極dg與覆蓋其的絕緣間隔物162之間延伸。
絕緣間隔物162可以包括例如硅氮化物層、siocn層、sicn層或其組合。siocn層指的是包括硅(si)、氧(o)、碳(c)和氮(n)的層。sicn層指的是包括硅(si)、碳(c)和氮(n)的層。
在第一區域i中,第一源/漏區172可以形成在第一鰭形有源區fa1和fa2中在第一正常柵極nga的兩側。在第二區域ii中,第二源/漏區174可以形成在第二鰭形有源區fb中在第二正常柵極ngb的兩側。
在一些示例性實施方式中,第一和第二源/漏區172和174的至少之一可以包括在第一和第二鰭形有源區fa1、fa2和fb中的雜質離子注入區。在一些其它示例性實施方式中,第一和第二源/漏區172和174的至少之一可以包括可以自第一和第二鰭形有源區fa1、fa2和fb中的凹陷區域r1和r2外延生長的半導體外延圖案。第一和第二源/漏區172和174的至少之一可以包括外延生長的si層、外延生長的sic層或包括多個外延生長的sige層的嵌入sige結構。在一些示例性實施方式中,當第一和第二鰭形晶體管tr1和tr2組成nmos晶體管時,第一和第二源/漏區172和174可以包括外延生長的si層或外延生長的sic層。在一些其它示例性實施方式中,當第一和第二鰭形晶體管tr1和tr2組成pmos晶體管時,第一和第二源/漏區172和174可以包括外延生長的sige層。
如圖3所示,在第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以具有部分不同的高度。在一些示例性實施方式中,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的在與第一和第二拐角cc1和cc2相鄰的區域處的頂表面可以具有比在遠離第一和第二拐角cc1和cc2的區域處高的高度。例如,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的頂表面的鄰近每個所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的邊緣設置的每個外部頂表面t1和t2可以具有與在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的其它區域處的高度不同的高度。外部頂表面t1和t2在最靠近第一和第二拐角cc1和cc2的第一源/漏區172a與鰭分離絕緣結構120之間。如圖3所示,所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的頂表面的鄰近每個所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的邊緣設置的每個外部頂表面t1和t2可以具有比所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的頂表面的內部頂表面高的高度。所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的內部頂表面分別比外部頂表面t1和t2更遠離所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的邊緣。也就是,在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2中在外部頂表面t1和t2與內部頂表面之間的高度差(δst)可以大于零(0)。
如圖4所示,在第二區域ii中,第二鰭形有源區fb的頂表面可以具有沿其縱長方向基本上不變的水平。
在第一區域i和第二區域ii中,絕緣間隔物162以及覆蓋第一和第二源/漏區172和174的柵極間絕緣膜164可以形成在第一和第二正常柵極nga和ngb以及虛設柵極dg的每個的兩側。柵極間絕緣膜164可以包括硅氧化物膜。
圖5是示出根據一示例性實施方式的圖1的ic器件100的第三區域iii中的主要元件的平面布局圖。圖6是示出ic器件100的主要元件的沿圖5的線6a-6a'和線6b-6b'截取的截面圖。圖7是示出ic器件100的主要元件的沿圖5的線7-7'截取的截面圖。在圖5至7中,與圖1至4中的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而在這里,其詳細描述將被省略。
參考圖5至7,ic器件100還可以包括第三區域iii。第三區域iii可以連接到圖1中示出的第一區域i和/或第二區域ii,或可以與其分離。在一些示例性實施方式中,第一區域i、第二區域ii和第三區域iii中的至少兩個可以執行相同的功能。在一些其它示例性實施方式中,第一區域i、第二區域ii和第三區域iii的至少之一可以執行不同的功能。例如,第一區域i、第二區域ii和第三區域iii可以均是獨立地從存儲區域和非存儲區域選擇的區域。存儲區域和非存儲區域的細節參考圖1在以上被描述,因而在這里將不再描述。
在ic器件100的第三區域iii中,一對第三鰭形有源區fc1和fc2可以在垂直于基板110的主表面110m的方向(z方向)上從基板110突出。所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2可以彼此相鄰并且鰭分離區fs3在其間,并且可以沿第一方向(x方向)延伸成一行。雖然圖5至7示出其中第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2與第三區域iii中的所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2在相同方向上延伸的示例性實施方式,但是實施方式不限于此。所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2可以在與第三區域iii中的所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2的延伸方向不同的方向上延伸。
在第三區域iii中,所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2可以包括第三溝道區ch3以及具有被第三器件隔離膜112c覆蓋的側壁的第三基底部分b3,該第三溝道區ch3可以從第三基底部分b3向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第三器件隔離膜112c。在第三區域iii中,形成在鰭分離區fs3中的鰭分離絕緣結構120的頂表面可以具有比所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2的第三溝道區ch3的最高部分的高度高的高度。
在第三區域iii中的所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2可以具有與第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的截面形狀基本上相同的截面形狀。第一區域i中的第一器件隔離膜112a的頂表面可以在基板110上的與第三區域iii中的第三器件隔離膜112c的頂表面基本上相同的水平處。
在第三區域iii中,第三器件隔離膜112c和下絕緣圖案122可以一體地形成為一個主體。在第三區域iii中,形成在鰭分離絕緣結構120上的虛設柵極dg3可以在上絕緣圖案124的頂表面124t上。虛設柵電介質膜144p可以設置在上絕緣圖案124的頂表面124t與虛設柵極dg3之間。虛設柵極dg3的細節可以與參考圖1-4在以上描述的虛設柵極dg的那些基本上相同。
所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2,其可以通過部分地蝕刻基板110而獲得,可以由與基板110相同的材料形成。第三器件隔離膜112c可以具有與以上參考圖1至4描述的第一和第二器件隔離膜112a和112b基本上相同的結構。
在ic器件100的第三區域iii中的第三鰭形晶體管tr3可以包括覆蓋第三鰭形有源區fc1的第三溝道區ch3的第三界面層142c、以及在第三界面層142c上的第三柵電介質膜144c和第三柵線150c,第三柵電介質膜144c和第三柵線150c順序地覆蓋第三鰭形有源區fc1和fc2的兩個側壁和頂表面。第三柵線150c可以組成第三正常柵極ngc。第三柵電介質膜144c和第三柵線150c可以在與所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2的延伸方向交叉的方向(y方向)上延伸。
第三界面層142c、第三柵電介質膜144c和第三柵線150c的具體結構可以與以上參考圖1至4描述的第一界面層142a、第一柵電介質膜144a和第一柵線150a的那些基本上相同。
第三正常柵極ngc的兩個側壁和虛設柵極dg3的兩個側壁可以被絕緣間隔物162覆蓋。
在第三區域iii中,第三源/漏區176可以形成在所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2中的第三正常柵極ngc的的兩側。在一些示例性實施方式中,第三源/漏區176可以包括在第三鰭形有源區fc1和fc2中的雜質離子注入區。在一些其它示例性實施方式中,第三源/漏區176可以由可以從第三鰭形有源區fc1和fc2中的凹陷區域r3外延生長的半導體外延圖案形成。第三源/漏區176可以包括外延生長的si層、外延生長的sic層、或包括多個外延生長的sige層的嵌入sige結構。在一些示例性實施方式中,第三區域iii中的第三鰭形晶體管tr3可以組成pmos晶體管。在這種情形下,第三源/漏區176可以包括外延生長的sige層。
在所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2中的第三源/漏區176當中的最靠近鰭分離區fs3的第三源/漏區176a可以包括接觸鰭分離區fs3中的鰭分離絕緣結構120的部分。最靠近鰭分離區fs3的第三源/漏區176a可以具有遠離比鰭分離絕緣結構120的上絕緣圖案124的頂表面124t低的下絕緣圖案122的點(例如從下絕緣圖案122的側壁)傾斜地(例如以一斜角)延伸的面(facet)176f。
雖然圖7示出其中與鰭分離絕緣結構120的相反側相鄰的第三源/漏區176a具有關于鰭分離絕緣結構120的對稱形狀的實施方式,但是實施方式不限于圖7的實施方式。這將在以下參考圖8被更詳細地描述。
圖8是根據另一實施方式的ic器件200的沿圖5的線7-7'截取的截面圖,示出在圖5至7中示出的ic器件100的第三區域iii中形成的第三源/漏區176的變形示例。在圖8中,與圖5至7中的那些相同的附圖標記表示相同的元件。
參考圖8,ic器件200可以具有與圖1至7中示出的ic器件100基本上相同的結構,除了形成在從所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2中選擇的一個第三鰭形有源區fc1中形成的所述多個第三源/漏區176當中的鄰近鰭分離絕緣結構120的第三源/漏區176a與形成在第三鰭形有源區fc2中的所述多個第三源/漏區176當中的另一第三源/漏區176b可以具有關于鰭分離絕緣結構120的不對稱結構之外。形成在第三鰭形有源區fc2中的第三源/漏區176b可以不具有與形成在第三鰭形有源區fc1中的第三源/漏區176a的面176f相同或類似的面。
在一些示例性實施方式中,在圖1至4中示出的第一區域i中的第一鰭形晶體管tr1可以是nmos晶體管,并且第一鰭形晶體管tr1的第一源/漏區172可以包括包含si或sic的半導體外延圖案。圖5至8中示出的第三區域iii中的第三鰭形晶體管tr3可以是pmos晶體管,第三鰭形晶體管tr3中的第三源/漏區176可以包括包含sige的半導體外延圖案。
圖9a和9b是示出根據示例性實施方式的ic器件300a和300b的平面布局圖。在圖9a和9b中,與圖1至8中的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而在這里,其詳細描述將被省略。
參考圖9a,ic器件300a可以具有與以上參考圖1至4描述的ic器件100基本上相同的結構,除了ic器件300a包括在第一區域i中彼此相鄰地成行地形成的多對第一鰭形有源區fa1和fa2之外。所述多對第一鰭形有源區fa1和fa2可以彼此分離地布置并且可以彼此平行地延伸。在每對第一鰭形有源區fa1和fa2中,第一鰭形有源區fa1和第一鰭形有源區fa2可以布置成一行,形成在鰭分離區fs中的鰭分離絕緣結構120和虛設柵極dg在其間。在一些示例性實施方式中,虛設柵極dg可以不形成在ic器件300a的鰭分離區fs中。
在第一區域i中,多個第一正常柵極nga可以在與所述多個第一鰭形有源區fa1或所述多個第一鰭形有源區fa2交叉的方向上延伸。所述多對第一鰭形有源區fa1和fa2可以具有與以上參考圖1至4描述的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2基本上相同的結構。
參考圖9b,ic器件300b可以具有與以上參考圖5至7描述的ic器件100的結構或以上參考圖8描述的ic器件200的結構基本上相同的結構,除了ic器件300b包括在第三區域iii中彼此相鄰地成行地形成的多對第三鰭形有源區fc1和fc2之外。所述多對第三鰭形有源區fc1和fc2可以彼此分離地布置并且可以彼此平行地延伸。在每對第三鰭形有源區fc1和fc2中,第三鰭形有源區fc1和第三鰭形有源區fc2可以布置成一行,形成在鰭分離區fs中的鰭分離絕緣結構120和虛設柵極dg3在其間。在一些示例性實施方式中,虛設柵極dg3可以不形成在ic器件300b的鰭分離區fs3中。
在第三區域iii中,多個第三正常柵極ngc可以在與所述多個第三鰭形有源區fc1或所述多個第三鰭形有源區fc2交叉的方向上延伸。所述多對第三鰭形有源區fc1和fc2可以具有與以上參考圖5至7描述的所述一對第三鰭形有源區fc1和fc2基本上相同的結構。
雖然圖9a和9b示出其中一個第一正常柵極nga延伸為與形成圖9a的所述多對第一鰭形有源區fa1和fa2的一組第一鰭形有源區fa1和一組第一鰭形有源區fa2的每個交叉并且一個第三正常柵極ngc延伸為與形成圖9b的所述多對第三鰭形有源區fc1和fc2的一組第三鰭形有源區fc1和一組第三鰭形有源區fc2的每個交叉的實施方式,但是實施方式不限于圖9a和9b中示出的實施方式。例如,多個第一正常柵極nga可以彼此平行地延伸,與形成圖9a的所述多對第一鰭形有源區fa1和fa2的一組第一鰭形有源區fa1和一組第一鰭形有源區fa2的至少之一交叉。類似地,多個第三正常柵極ngc可以彼此平行地延伸,與形成圖9b的所述多對第三鰭形有源區fc1和fc2的一組第三鰭形有源區fc1和一組第三鰭形有源區fc2的至少之一交叉。
圖10是示出根據一示例性實施方式的ic器件400的平面布局圖。在圖10中,與圖1至9b的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而其詳細描述將被省略。
參考圖10,ic器件400可以包括第四區域iv,該第四區域iv包括可以彼此平行地延伸的第一和第二鰭分離區fsa和fsb。
類似于以上參考圖1至4描述的第一區域i,第四區域iv可以是從存儲區域和非存儲區域中選擇的至少一個區域。存儲區域和非存儲區域的詳細描述在以上參考圖1被提供,因而這里不提供。
ic器件400可以包括在第四區域iv中在第一方向(x方向)上彼此平行地延伸的多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3。所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3可以包括在第一方向(x方向)上延伸成一行的三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3。
第一鰭分離區fsa可以布置在是所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的相鄰兩個的第一鰭形有源區fd1和第二鰭形有源區fd2之間,第二鰭分離區fsb可以布置在彼此相鄰的第二鰭形有源區fd2和第三鰭形有源區fd3之間。
在第一和第二鰭分離區fsa和fsb中,類似于以上參考圖1至4描述的鰭分離區fs,鰭分離絕緣結構120可以在與第一方向交叉的第二方向(y方向)上延伸。形成在第一和第二鰭分離區fsa和fsb的每個中的鰭分離絕緣結構120可以包括下絕緣圖案122和上絕緣圖案124,如圖3所示,其中形成在下絕緣圖案122上的上絕緣圖案124可以具有比下絕緣圖案122大的寬度,且頂表面124t具有凸起的倒圓頂表面輪廊。
所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的至少一個可以具有在面對形成于第一和第二鰭分離區fsa和fsb中的鰭分離絕緣結構120的端部分中的如圖3所示的第一拐角cc1或第二拐角cc2。形成在第一和第二鰭分離區fsa和fsb中的鰭分離絕緣結構120的上絕緣圖案124的至少之一可以形成為至少部分地覆蓋第一拐角cc1或拐角cc2。
所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的所述多個正常柵極ng可以在與所述多個第一鰭形有源區fd1、所述多個第二鰭形有源區fd2和所述多個第三鰭形有源區fd3交叉的第二方向(y方向)上延伸。所述多個第一至第三鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的除了上述特征之外的其它結構可以與以上參考圖1至4描述的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的那些基本上相同。所述多個正常柵極ng的詳細結構可以也與以上參考圖1至4描述的所述多個第一和第二正常柵極nga和ngb的那些基本上相同。
在所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3中,源/漏區可以形成在所述多個正常柵極ng的相反側,該源/漏區包括半導體外延圖案,具有與在圖3中示出的第一源/漏區172、在圖7中示出的第三源/漏區176和176a、或在圖8中示出的第三源/漏區176、176a和176b的結構相同或類似的結構。
類似于在圖3中示出的第一鰭形有源區fa1和fa2,在所述多個源/漏區的半導體外延圖案的兩側的所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的至少一個鰭形有源區的頂表面可以在不同的水平處。例如,所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的鄰近第一鰭分離區fsa或第二鰭分離區fsb的邊緣設置的至少一個鰭形有源區的外部頂表面可以具有與第一鰭分離區fsa或第二鰭分離區fsb的內部頂表面的高度不同的高度。例如,所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3中的至少一個鰭形有源區的頂表面的設置在第一鰭分離區fsa或第二鰭分離區fsb與所述多個源/漏區中最靠近第一鰭分離區fsa或第二鰭分離區fsb的一個源/漏區之間的外部頂表面可以具有比所述至少一個鰭形有源區的頂表面的在所述最靠近的源/漏區與第一鰭分離區fsa或第二鰭分離區fsb的相反側之間的中心區域處的內部頂表面高的高度。
所述三個鰭形有源區fd1、fd2和fd3當中的第二鰭形有源區fd2在第一方向(x方向)上的長度l2可以對應于第一和第二鰭分離區fsa和fsb之間在第一方向上的分隔距離。第二鰭形有源區fd2在第一方向(x方向)上的長度l2可以比第一和第三鰭形有源區fd1和fd3在第一方向上的長度短。
圖11是沿圖10的線11a-1a'、線11b-11b'和線11c-11c'截取的示出ic器件400的主要元件的截面圖。
參考圖11,ic器件400可以包括覆蓋第一鰭形有源區fd1的相反側壁的第一器件隔離膜112a1、覆蓋第二鰭形有源區fd2的相反側壁的第二器件隔離膜112a2、以及覆蓋第三鰭形有源區fd3的相反側壁的第三器件隔離膜112a3。
第一鰭形有源區fd1可以包括第一溝道區chd1和具有被第一器件隔離膜112a1覆蓋的側壁的第一基底部分bd1,該第一溝道區chd1可以從第一基底部分bd1向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第一器件隔離膜112a1。
第二鰭形有源區fd2可以包括第二溝道區chd2和具有被第二器件隔離膜112a2覆蓋的側壁的第二基底部分bd2,該第二溝道區chd2可以從第二基底部分bd2向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第二器件隔離膜112a2。
第三鰭形有源區fd3可以包括第三溝道區chd3和具有被第三器件隔離膜112a3覆蓋的側壁的第三基底部分bd3,該第三溝道區chd3可以從第三基底部分bd3向上(在z方向上)延伸并且突出得高于第三器件隔離膜112a3。
第二器件隔離膜112a2的頂表面的高度it2可以高于第一和第三器件隔離膜112a1和112a3的頂表面的各自的高度it2和it3。在第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2在豎直方向上(z方向)上的高度uf2可以低于在第一和第三鰭形有源區fd1和fd3中的第一和第三溝道區chd1和chd3在豎直方向上(z方向)上的各自的高度uf1和uf3。第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3的材料及其形成方法的細節可以與以上參考圖1至4描述的第一和第二器件隔離膜112a和112b的那些類似。
沿著在基板110以上的恒定水平處在第二方向(y方向)上延伸的水平線hl,第二鰭形有源區fd2的第二溝道區chd2的寬度fw2可以大于第一鰭形有源區fd1的第一溝道區chd1的寬度fw1和第三鰭形有源區fd3的第三溝道區chd3的寬度fw3。
圖12是示出根據一示例性實施方式的在圖10的ic器件400的第五區域v中的主要元件的平面布局圖。圖13是沿圖12的線13a-13a'、線13b-13b'和線13c-13c'截取的示出ic器件400的主要元件的截面圖。在圖12和13中,與圖1至14中的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而在這里,其詳細描述將被省略。
參考圖12和13,ic器件400還可以包括第五區域v。第五區域v可以連接到圖10中示出的第四區域iv或可以與其分離。在一些示例性實施方式中,第四區域iv和第五區域v可以執行相同的功能。在一些其它示例性實施方式中,第四區域iv和第五區域v可以執行不同的功能。例如,第四區域iv和第五區域v可以均是獨立地從存儲區域和非存儲區域中選擇的區域。存儲區域和非存儲區域的細節以上參考圖1被描述,因而在這里將不再描述。
ic器件400可以包括在第五區域v中的多個第二類型鰭形有源區fe,所述多個第二類型鰭形有源區fe在垂直于基板110的主表面110m的方向(z方向)上從基板110突出并且在第一方向(x方向)上彼此平行地延伸。所述多個第二類型鰭形有源區fe可以在第一方向(x方向)上彼此平行地連續延伸達至少長度l3,該長度l3比圖10中示出的第二鰭形有源區fd2的長度l2長。所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個可以具有遍及其整個長度的相同或類似的截面形狀。
雖然圖12和13示出其中在第五區域v中的所述多個第二類型鰭形有源區fe在與第四區域iv中的所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3相同的方向上延伸的實施方式,但是實施方式不限于此。第五區域v中的所述多個第二類型鰭形有源區fe可以在與第四區域iv中的所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3的延伸方向不同的方向上延伸。
在一些示例性實施方式中,第五區域v中的所述多個第二類型鰭形有源區fe中的至少一些可以是與第四區域iv中的所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3當中的所述多個第一鰭形有源區fd1中的至少一些或所述多個第三鰭形有源區fd3中的至少一些成一體的主體。
在所述多個第二類型鰭形有源區fe上,多個正常柵極ng可以在與所述多個第二類型鰭形有源區fe交叉的第二方向(y方向)上延伸。所述多個第二類型鰭形有源區fe的詳細結構可以與圖1和4中示出的第二鰭形有源區fb的那些基本上相同。所述多個正常柵極ng的詳細結構可以與以上參考圖1至4描述的所述多個第一和第二正常柵極nga的那些基本上相同。
在所述多個第二類型鰭形有源區fe上,源/漏區可以形成在所述多個正常柵極ng的相反兩側,該源/漏區包括半導體外延圖案且具有與在圖3中示出的第一源/漏區172、在圖4中示出的第二源/漏區174、在圖7中示出的第三源/漏區176和176a或在圖8中示出的第三源/漏區176、176a和176b的結構相同或類似的結構。
如圖13所示,在ic器件400的第五區域v中,所述多個第二類型鰭形有源區fe的下側壁可以被器件隔離膜112e覆蓋。所述多個第二類型鰭形有源區fe可以均包括溝道區che以及具有被器件隔離膜112e覆蓋的側壁的基底部分be,溝道區che可以從基底部分be向上(在z方向上)延伸并且突出得高于器件隔離膜112e。
在第五區域v中,器件隔離膜112e的頂表面的高度it可以沿著第二類型鰭形有源區fe的縱長方向基本上相同或類似。在一些示例性實施方式中,第五區域v中的器件隔離膜112e的頂表面的高度it可以低于第四區域iv中的第二器件隔離膜112a2的頂表面的高度it2,并且可以與第四區域iv中的第一和第三器件隔離膜112a1和112a3的各自的高度it1和it3基本上相同。器件隔離膜112e的材料及其形成方法的細節可以與以上參考圖1至4描述的第一和第二器件隔離膜112a和112b的那些基本上相同。
在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中,溝道區che在豎直方向(z方向)上的高度uf4可以相同或類似。在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中的溝道區che在豎直方向(z方向)上的高度uf4可以高于在第四區域iv中的第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2在豎直方向(z方向)上的高度uf2(見圖11)。
沿著在基板110以上恒定水平處在第二方向上(y方向)延伸的水平線hl,在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中的溝道區che的寬度fw4可以小于在第四區域iv中的第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2的寬度fw2。
在根據以上參考圖1至13描述的示例性實施方式的ic器件100、200、300和400中,形成在鰭分離區fs、fs3、fsa和fsb中的鰭分離絕緣結構120可以具有有利于防止虛設柵極dg和相鄰的源/漏區之間的短路的結構,并且所述多個鰭形有源區中的溝道區可以均具有相對大的寬度。因而,在高度地縮小的晶體管的鰭形有源區中,例如,在具有10nm或更小的柵長度的晶體管中,載流子遷移率劣化或者諸如電流密度減小或漏電流增加的缺陷可以減少,從而提高高度地縮小的鰭型場效應晶體管的性能。
圖14a至23c是示出根據示例性實施方式的制造ic器件100的方法中的階段的截面圖。具體地,圖14a、15a、……、和23a示出沿圖1的線2a-2a'、線2b-2b'和線2c-2c'截取的形成ic器件100的區域的階段。圖14b、15b、……、23b示出沿圖1的線3-3'截取的形成ic器件100的區域的階段。圖14c、15c、……、23c示出沿圖1的線4-4'截取的形成ic器件100的區域的階段。現在將參考圖14a至23c描述制造圖1至4中示出的ic器件100的示例性方法。在圖14a至23c中,與圖1至4中的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而其詳細描述將被省略。
參考圖14a、14b和14c,可以準備包括第一區域i和第二區域ii的基板110。接著,基板110可以被部分地去除以在基板的第一區域i中形成多個第一溝槽502并且在第二區域ii中形成多個第二溝槽504。多個初級有源區pa1、pa2和pb可以由所述多個第一和第二溝槽502和504限定。所述多個初級有源區pa1、pa2和pb可以包括形成在第一區域i中的一對第一初級有源區pa1和pa2以及形成在第二區域ii中的第二初級有源區pb。所述多個初級有源區pa1、pa2和pb可以具有在垂直于基板110的主表面110m的方向(z方向)上突出并且在一方向(x方向)上延伸的鰭形狀。
在一些示例性實施方式中,為了形成所述多個第一和第二溝槽502和504,可以形成順序地覆蓋基板110的將成為第一區域i和第二區域ii的區域的多個墊氧化物膜圖案512和多個掩模圖案514。所述多個墊氧化物膜圖案512和所述多個掩模圖案514可以在基板110上在一方向(x方向)上彼此平行地延伸。在一些示例性實施方式中,所述多個墊氧化物膜圖案512可以由通過熱氧化基板110的表面而獲得的氧化物層形成。所述多個掩模圖案514可以包括例如硅氮化物層、硅氮氧化物層、旋涂玻璃(sog)層、硬掩模上旋涂(soh)層、光致抗蝕劑層或其組合。然而,實施方式不限于此。
參考圖15a、15b和15c,可以形成分別填充基板110的第一區域i中的所述多個第一溝槽502以及在第二區域ii中的所述多個第二溝槽504的第一和第二器件隔離膜112a和112b。
第一和第二器件隔離膜112a和112b可以均具有平坦化的頂表面。第一區域i中的第一器件隔離膜112a的頂表面可以在與所述一對第一初級有源區pa1的頂表面相同的水平處。第二區域ii中的第二器件隔離膜112b的頂表面可以在與第二初級有源區pb的頂表面相同的水平處。
形成第一和第二器件隔離膜112a和112b可以包括去除所述多個墊氧化物膜圖案512和所述多個掩模圖案514的工藝。在一些示例性實施方式中,第一和第二器件隔離膜112a和112b可以使用等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)工藝、高密度等離子體cvd(hdpcvd)工藝、感應耦合等離子體cvd(icpcvd)工藝、電容耦合等離子體cvd(ccpcvd)工藝、流動式化學氣相沉積(fcvd)工藝和/或旋涂工藝形成。然而,實施方式不限于這些方法。
參考圖16a、16b和16c,硬掩模圖案520可以形成為覆蓋所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的頂表面以及在第一和第二區域i和ii中的第二器件隔離膜112a和112b的頂表面,但是不覆蓋第一區域i中的鰭分離區fs。
硬掩模圖案520可以包括暴露第一區域i的鰭分離區fs的開口520h。硬掩模圖案520可以由相對于所述多個初級有源區pa1、pa2和pb以及第一和第二器件隔離膜112a和112b具有蝕刻選擇性的材料形成。例如,硬掩模圖案520可以由氮化物層、硬掩模上旋涂(soh)層或其組合形成。然而,實施方式不限于此。硬掩模圖案520可以使用光刻工藝形成。
參考圖17a、17b和17c,凹陷區域rr可以通過去除在第一區域i中的所述一對第一初級有源區pa1和pa2的以及第一器件隔離膜112a的經由硬掩模圖案520的開口520h暴露的部分達預定厚度而形成在鰭分離區fs中,在圖16a、16b和16c的所得物結構中的硬掩模圖案520作為蝕刻掩模。
由于凹陷區域rr的形成,一對拐角可以形成在所述一對第一初級有源區pa1和pa2中。所述一對第一初級有源區pa1和pa2中的所述一對拐角可以對應于圖3中示出的所述一對拐角cc1和cc2。因為凹陷區域rr形成在鰭分離區fs中,所以第一分離區fs中的第一器件隔離膜112a的上部分可以被部分地去除,并且鰭分離區fs中的第一器件隔離膜112a的剩余部分可以形成下絕緣圖案122。
參考圖18a、18b和18c,上絕緣層530可以形成為填充第一區域i中的凹陷區域rr和硬掩模圖案520的開口520h(見圖17a、17b和17c)。
上絕緣層530可以由相對于硬掩模圖案520具有蝕刻選擇性的材料形成。在一些示例性實施方式中,上絕緣層530可以由氧化物層、氮化物層或其組合形成。上絕緣層530的材料不限于此。在一些示例性實施方式中,上絕緣層530可以由與下絕緣圖案122的材料相同的材料形成。
根據形成上絕緣層530的一示例性工藝,絕緣材料可以沉積為填充凹陷區域rr和硬掩模圖案520的開口520h并且同時覆蓋硬掩模圖案520的頂表面。接著,所沉積的絕緣材料可以被部分地去除以暴露硬掩模圖案520的頂表面,從而形成具有平坦頂表面的上絕緣層530。上絕緣層530可以形成為突出得高于所述一對第一初級有源區pa1和pa2的頂表面。
參考圖19a、19b和19c,硬掩模圖案520可以被從圖18a,18b和18c的所得結構去除以暴露第一區域i和第二區域ii中的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的頂表面以及第一和第二器件膜112a和112b的頂表面。當硬掩模圖案520由硅氮化物層形成時,硬掩模圖案520可以通過例如使用h3po4的濕法蝕刻工藝被去除。
參考圖20a、20b和20c,犧牲襯層540可以形成為在圖19a、19b和19c的所得結構上共形地覆蓋上絕緣層530的暴露的頂表面和側壁。
犧牲襯層540可以形成為覆蓋上絕緣層530的暴露表面并且同時覆蓋第一區域i和第二區域ii中的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露表面以及第一和第二器件隔離膜112a和112b的暴露表面。在一些示例性實施方式中,犧牲襯層540可以由氧化物層、氮化物層或其組合形成。然而,犧牲襯層540的材料不限于此。例如,犧牲襯層540可以由與上絕緣層530的材料相同的材料形成。例如,犧牲襯層540和上絕緣層530可以均由氧化物層形成。在一些示例性實施方式中,犧牲襯層540可以使用ald工藝形成。然而,實施方式不限于此。
參考圖21a、21b和21c,覆蓋上絕緣層530的相反側壁的犧牲間隔物540s可以通過使用各向異性干法蝕刻工藝部分地去除犧牲襯層540(見圖20a、20b和20c)而形成。
在一些示例性實施方式中,犧牲間隔物540s可以通過例如使用諸如感應耦合等離子體(icp)工藝、變壓器耦合等離子體(transformercoupledplasma,tcp)工藝、電子回旋共振(ecr)工藝或反應離子蝕刻(rie)工藝的干法蝕刻工藝各向異性地干蝕刻犧牲襯層540而形成。當犧牲襯層540由氧化物層形成時,犧牲襯層540的各向異性干蝕刻可以使用諸如cf4的含氟氣體、諸如cl2的含氯氣體或hbr執行。然而,實施方式不限于此。
在一些示例性實施方式中,在犧牲襯層540上用于形成犧牲間隔物540s的各向異性干法蝕刻工藝中,在犧牲間隔物540s的形成之后,所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露的頂表面、第一和第二器件隔離膜112a和112b的暴露表面以及上絕緣層530的暴露表面可以通過過蝕刻(由初級有源區pa1、pa2和pb以上的虛線表示)被部分地去除。這可能導致在第一區域i中在初級有源區pa1和pa2的頂表面上被犧牲間隔物540s覆蓋的區域與沒有被犧牲間隔物540s覆蓋的區域之間的臺階差δst1。在第一區域i中,上絕緣層530的相反側壁可以被犧牲間隔物540s保護達到和犧牲間隔物540s在第一方向(x方向)上的寬度540w一樣多。
參考圖22a、22b和22c,部分地去除第一和第二器件隔離膜112a和112b以暴露所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的頂表面和上側壁的凹進工藝可以使用各向同性蝕刻工藝執行,從而形成所述多個初級有源區pa1、pa2和pb當中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2和第二鰭形有源區fb(去除部分由虛線表示)。同時,在鰭分離區fs中的犧牲間隔物540s和上絕緣層530可以被去除(圖22b),使得上絕緣圖案124(其是在各向同性蝕刻之后上絕緣層530的剩余部分)可以保留在鰭分離區fs中的下絕緣圖案122上。
在通過各向同性蝕刻工藝去除鰭分離區fs中的犧牲間隔物540s和上絕緣層530的同時,通過各向同性蝕刻在橫向方向上去除的上絕緣層530的量可以減少得與被去除的犧牲間隔物540s的量一樣多。結果,如圖22b中所示,具有比下絕緣圖案122的寬度w1大的寬度w2的上絕緣圖案124可以保留在下絕緣圖案122上。上絕緣圖案124可以形成為具有在比所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的頂表面高的水平處的頂表面。也就是,在上絕緣層530的側表面上形成犧牲間隔物540s最少化在各向同性蝕刻期間被去除的一部分上絕緣層530,從而導致上絕緣圖案124相對于下絕緣圖案122的更寬寬度。
為了保證在通過各向同性蝕刻工藝在上絕緣層530上形成上絕緣圖案124時上絕緣層530的足夠的豎直方向蝕刻裕度,上絕緣層530可以通過在以上參考圖17a至18c描述的形成上絕緣層530的過程中調整硬掩模圖案520的高度而形成為具有足夠高的高度。為了保證在通過各向同性蝕刻工藝在上絕緣層530上形成上絕緣圖案124時上絕緣層530的足夠的水平方向蝕刻裕度,可以調整如以上參考圖20a至21c描述的犧牲間隔物540s在第一方向(x方向)上的寬度540w。
如上所述,通過調整上絕緣層530的高度和覆蓋上絕緣層530的相反側壁的犧牲間隔物540s的寬度540w而形成具有期望寬度w2和高度的上絕緣圖案124,可以確保在上絕緣層530的豎直方向和水平方向上足夠的蝕刻裕度。結果,當虛設柵極dg形成在上絕緣圖案124上并且第一源/漏區172形成在每個第一和第二正常柵極nga和ngb的相反側上時,如圖3所示,在后續工藝中,可以通過上絕緣圖案124防止虛設柵極dg與鄰近虛設柵極dg的第一源/漏區172之間的短路。
在一些示例性實施方式中,為了執行通過使用各向同性蝕刻部分地去除第一和第二器件隔離膜112a和112b的凹進工藝以及在下絕緣圖案122上形成上絕緣圖案124的工藝,可以執行使用nh4oh、四甲基氫氧化銨(tmah)、氫氧化鉀(koh)等作為蝕刻劑的濕法蝕刻工藝。由于在部分地去除第一和第二器件隔離膜112a和112b的凹進工藝中的濕法蝕刻工藝的使用以及在下絕緣圖案122上形成上絕緣圖案124的各向同性蝕刻工藝,在第一區域i和第二區域ii中的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露的上部分可以不暴露于諸如等離子體的干蝕刻氣氛。因而,即使所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的上部分在凹進工藝期間暴露,也可以防止或基本上最小化所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露的上部分的表面粗糙度被例如等離子體的干蝕刻氣氛損壞或退化。因而,在高度地縮小的晶體管(例如,具有10nm或更小的柵長度的晶體管)的鰭形有源區中,載流子遷移率劣化或者諸如電流密度減小或漏電流增加的缺陷可以減少。
在執行部分地去除第一和第二器件隔離膜112a和112b的凹進工藝之后,在第一區域i和第二區域ii中的第一和第二器件隔離膜112a和112b可以具有降低高度的頂表面。此外,所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的上部分可以通過在第一和第二器件隔離膜112a和112b以上突出而暴露。
在一些示例性實施方式中,在凹進工藝之后,在第一區域i和第二區域ii中在第一和第二器件隔離膜112a和112b以上突出的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露表面可以被氧化以形成表面氧化物膜,然后表面氧化物膜可以被去除。在形成表面氧化物膜期間,所述多個初級有源區pa1、pa2和pb可以被從其暴露表面去除一厚度。因此,在去除表面氧化物膜之后,在其上部分處的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的寬度和高度可以減小,使得可以獲得一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb,該一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb可以在第一和第二溝道區ch1和ch2處具有比在第一和第二基底部分b1和b2處窄的寬度,如圖22a至22c所示。
在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb形成之后,在第一區域i中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的頂表面可以在其鄰近鰭分離區fs的區域處具有臺階差δst2。
在一些示例性實施方式中,為了分別在所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的上部分上形成表面氧化物膜,可以執行使用等離子體的氧化處理工藝。在一些示例性實施方式中,為了形成表面氧化物膜,可以在使用o2氣體和惰性氣體獲得的等離子體氣氛下執行氧化處理工藝。在一些其它示例性實施方式中,為了形成表面氧化物膜,可以在使用o2氣體、惰性氣體和h2氣體獲得的等離子體氣氛下執行氧化處理工藝。在一些其它示例性實施方式中,為了形成表面氧化物膜,可以執行使用h2氣體和o2氣體的組合的原位蒸汽發生(issg)工藝。
在一些示例性實施方式中,通過氧化所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的頂表面獲得的表面氧化物膜可以被部分地留下,而沒有被完全去除。在一些示例性實施方式中,保留在所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的頂表面上的表面氧化物膜可以形成例如如圖2所示的第一和第二界面層142a和142b的至少部分。
在一些示例性實施方式中,可以在第一區域i和第二區域ii中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb的上部分上執行用于閾值電壓調整的雜質離子注入工藝。在用于閾值電壓調整的雜質離子注入工藝中,硼(b)離子可以被注入到第一區域i和第二區域ii中的將形成nmos晶體管的區域中,并且磷(p)或砷(as)離子可以被注入到將形成pmos晶體管的區域中。
參考圖23a、23b和23c,可以形成設置在暴露于第一區域i和第二區域ii中的所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2和第二鰭形有源區fb上的第一和第二界面層142a和142b、第一和第二柵電介質膜144a和144b以及第一和第二正常柵極nga和ngb。可以形成設置在鰭分離區fs中的上絕緣圖案124上的第三柵電介質膜144s和虛設柵極dg。可以形成覆蓋第一和第二正常柵極nga和ngb的側壁的絕緣間隔物162以及覆蓋虛設柵極dg的側壁的柵極間絕緣膜164。
在一些示例性實施方式中,第一和第二正常柵極nga和ngb以及虛設柵極dg可以通過置換多晶柵(rpg)工藝形成。在通過rpg工藝形成第一和第二正常柵極nga和ngb以及虛設柵極dg的示例性工藝中,首先,包括犧牲柵電介質膜和犧牲柵圖案的堆疊結構的多個犧牲圖案(未示出)可以形成在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb上。然后,可以形成覆蓋所述多個犧牲圖案的每個的相反側壁的絕緣間隔物162和柵極間絕緣膜164。然后,在去除所述多個犧牲圖案以提供分別暴露所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2、第二鰭形有源區fb和上絕緣圖案124的頂表面的多個柵極空間之后,每個具有如圖23a至23c所示的結構的第一和第二界面層142a和142b、第一和第二柵電介質膜144a和144b、虛設柵電介質膜144s、第一和第二正常柵極nga和ngb以及虛設柵極dg可以形成在所述多個柵極空間中。
在一些示例性實施方式中,第一和第二界面層142a和142b可以均具有大約
第一和第二柵電介質膜144a和144b以及虛設柵電介質膜144s可以使用ald、cvd或pvd工藝形成。第一和第二柵電介質膜144a和144b以及虛設柵電介質膜144s可以均具有大約
在第一區域i和第二區域ii中形成第一和第二正常柵極nga和ngb以及虛設柵極dg之前或之后,多個第一和第二源/漏區172和174可以形成在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2以及第二鰭形有源區fb上。在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2上形成所述多個第一源/漏區172期間,通過在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的具有臺階差δst2(參考圖22b)的區域中形成凹陷區域r1并且在凹陷區域r1中形成半導體外延圖案(該半導體外延圖案形成如圖23b所示的第一源/漏區172a),其中在凹陷區域r1處,將形成所述多個第一源/漏區172當中最靠近鰭分離區fs的第一源/漏區172a(參考圖3),所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的在第一和第二拐角cc1和cc2與最靠近第一和第二拐角cc1和cc2的第一源/漏區172a之間的側部區域處的外部頂表面t1和t2可以具有比在其它區域處(例如在所述一對第一鰭形有源區fa1和fa2的中心區域處,即,在最靠近第一和第二拐角cc1和cc2的第一源/漏區172a與第一和第二拐角cc1和cc2的相反側之間)的頂表面高的高度。
根據以上參考圖14a至23c描述的制造ic器件100的方法,通過調整鰭分離區fs中的上絕緣層530的高度以及覆蓋上絕緣層530的相反側壁的犧牲間隔物540s的寬度而形成具有期望寬度w2和高度的上絕緣圖案124,可以確保上絕緣層530的豎直方向和水平方向蝕刻裕度。結果,當虛設柵極dg形成在上絕緣圖案124上并且第一源/漏區172形成在每個第一和第二正常柵極nga和ngb的相反側上時,可以通過上絕緣圖案124防止虛設柵極dg與鄰近虛設柵極dg的第一源/漏區172之間的短路。
此外,為了執行部分地去除第一和第二器件隔離膜112a和112b的凹進工藝以及在下絕緣圖案122上形成上絕緣圖案124的各向同性蝕刻工藝,可以使用濕法蝕刻工藝。因此,在第一區域i和第二區域ii中的所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的暴露的上部分可以不暴露于諸如等離子體的干蝕刻氣氛。因而,不擔心在凹進工藝期間所述多個初級有源區pa1、pa2和pb的上部分被例如等離子體的干蝕刻氣氛損壞或劣化,并且可以確保均具有相對大的寬度的第一和第二溝道區ch1和ch2。因而,在高度地縮小的晶體管(例如,具有10nm或更小的柵長度的晶體管)的鰭形有源區中,載流子遷移率劣化或者諸如電流密度減小或漏電流增加的缺陷可以減少,并且高度地縮小的鰭型場效應晶體管的性能可以提高。
圖24a至26b示出根據示例性實施方式的制造ic器件400的方法中的階段的截面圖。具體地,圖24a,25a和26a示出沿圖10的線11a-11a'、線11b-11b'和線11c-11c'截取的形成ic器件400的區域的工藝。圖24b、25b和26b示出沿圖12的線13a-13a'、線13b-13b'和線13c-13c'截取的形成ic器件400的區域的工藝。現在,將參考圖24a至26b描述制造圖10至13中示出的ic器件400的示例性方法。在圖24a至26b中,與圖10至13中的那些相同的附圖標記表示相同的元件,因而在這里,其詳細描述將被省略。
參考圖24a和24b,在基板的第四區域iv和第五區域v中,基板110可以通過與如上參考圖14a至14c描述的類似方式、使用多個墊氧化物膜圖案512和多個掩模圖案514作為蝕刻掩模被部分地去除,從而形成在基板110的第四區域iv中的多個第四溝槽602以及在基板110的第五區域v中的多個第五溝槽604。所述多個第四溝槽602和所述多個第五溝槽604可以限定多個初級有源區pd1、pd2和pd3以及多個初級有源區pe。
參考圖25a和25b,通過與如上參考圖15a至15c描述的類似方式,具有平坦的頂表面并且填充所述多個第四溝槽602(參考圖24a)的第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3可以形成在基板100的第四區域iv中,并且具有平坦的頂表面且填充所述多個第五溝槽604(參考圖24b)的器件隔離膜112e可以形成在基板110的第五區域v中。
參考圖26a和26b,根據以上參考圖16a至21c描述的一系列工藝,部分地去除在基板110的第四區域iv中的第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3以及第五區域v中的器件隔離膜112e的凹進工藝可以被執行以形成在第四區域iv中的多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3以及在第五區域v中的多個第二類型鰭形有源區fe,所述多個第一類型鰭形有源區fd1、fd2和fd3每個在其上部分具有相對于所述多個初級有源區pd1、pd2和pd3的寬度減小的寬度,所述多個第二類型鰭形有源區fe每個在其上部分具有相對于所述多個初級有源區pe的寬度減小的寬度。
如圖10所示,第一鰭分離區fsa和第二鰭分離區fsb可以設置在第四區域iv中,該第一鰭分離區fsa和第二鰭分離區fsb可以彼此平行地延伸,在其間具有相對短的距離。在第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3以及器件隔離膜112e上的凹進工藝期間,如以上參考圖22a至22c描述的各向同性地蝕刻上絕緣層530和覆蓋上絕緣層530的側壁的犧牲間隔物540s可以在第四區域iv的第一鰭分離區fsa和第二鰭分離區fsb中執行。因而,在第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3以及器件隔離膜112e上的凹進工藝期間,在第一鰭分離區fsa和第二鰭分離區fsb中的上絕緣層530和犧牲間隔物540s可以用作對于第一鰭分離區fsa與第二鰭分離區fsb之間的區域的相對高的屏障(barrier)。因此,由于由上絕緣層530和犧牲間隔物540s引起的結構障礙,第一鰭分離區fsa與第二鰭分離區fsb之間的區域可以比其它區域更少地受到各向同性蝕刻氣氛的影響。因而,與第一和第三器件隔離膜112a1和112a3相比,第一至第三器件隔離膜112a1、112a2和112a3當中的在第一鰭分離區fsa與第二鰭分離區fsb之間的第二器件隔離膜112a2可以被凹進工藝去除得較少。與此類似,與其它鰭形有源區相比,由于第二器件隔離膜112a2上的凹進工藝,在第二器件隔離膜112a2以上突出的第二鰭形有源區fd2的溝道區chd2也可以較少地受凹進工藝中的濕法蝕刻氣氛的影響。
結果,在第四區域iv中,第二器件隔離膜112a2的頂表面的高度it2可以高于第一和第三器件隔離膜112a1和112a3的頂表面的各自的高度it2和it3。第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2在豎直方向(z方向)上的高度uf2可以低于第一和第三鰭形有源區fd1和fd3中的第一和第三溝道區chd1和chd3在豎直方向(z方向)上的各自的高度uf1和uf3。沿著在基板110以上的恒定水平處在第二方向(y方向)上延伸的水平線hl,第二鰭形有源區fd2的第二溝道區chd2的寬度fw2可以大于第一鰭形有源區fd1的第一溝道區chd1的寬度fw1且大于第三鰭形有源區fd3的第三溝道區chd3的寬度fw3。
然而,與第四區域iv不同,第五區域v可以不包括彼此鄰近設置的第一鰭分離區fsa和第二鰭分離區fsb。因而,在第五區域v中,多個第二類型鰭形有源區fe可以形成為具有遍及其整個長度相同或類似的截面形狀。在第五區域v中,器件隔離膜112e的頂表面的高度it可以沿著第二類型鰭形有源區fe的縱長方向基本上相同或類似。第五區域v中的器件隔離膜112e的頂表面的高度it可以低于第四區域iv中的第二器件隔離膜112a2的頂表面的高度it2,并且可以與第四區域iv中的第一和第三器件隔離膜112a1和112a3的各自的高度it1和it3基本上相同。在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中,溝道區che在豎直方向(z方向)上的高度uf4可以相同或類似。在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中的溝道區che在豎直方向(z方向)上的高度uf4可以高于在第四區域iv中的第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2在豎直方向(z方向)上的高度uf2。沿著在基板110以上恒定水平處在第二方向(y方向)上延伸的水平線hl,在所述多個第二類型鰭形有源區fe的每個中的溝道區che的寬度fw4可以小于在第四區域iv中的第二鰭形有源區fd2中的第二溝道區chd2的寬度fw2。然后,通過執行以上參考圖23a至23c描述的工藝,如圖10至13中示出的ic器件400可以被制造。
雖然制造圖1至4中示出的ic器件100和圖10至13中示出的ic器件400的示例性方法在以上參考圖14a至26b被描述,但是通過使用自示例性實施方式變化或改變的任何方法而在實施方式的范圍內具有各種變形結構的ic器件,例如包括圖5至7中示出的ic器件100、在圖8中示出的ic器件200、以及在圖9a和9b中示出的ic器件300a和300b的第三區域iii的結構,在實施方式的范圍內。
雖然包括具有3維溝道的鰭型場效應晶體管(finfet)的示例性ic器件和制造該ic器件的示例性方法在以上被描述,但是實施方式不限于此。對于本領域普通技術人員而言明顯的是,通過在實施方式的范圍內的各種變形和變化而提供例如包括具有實施方式的特征的平坦的金氧-氧化物-半導體場效應晶體管(mosfet)的ic器件以及制造其的方法。
圖27是根據示例實施方式的電子系統2000的框圖。
電子系統2000可以包括通過總線2050彼此連接的控制器2010、輸入/輸出(i/o)器件2020、存儲器2030和接口2040。
控制器2010可以包括微處理器、數字信號處理器和類似的處理器的至少之一。i/o器件2020可以包括鍵區、鍵盤和顯示器的至少之一。存儲器2030可以用于存儲由控制器2010執行的命令。例如,存儲器2030可以用于存儲用戶數據。
電子系統2000可以組成能夠在無線通信裝置中或者在無線環境下發送和/或接收信息的裝置。電子系統2000的接口2040可以配置有通過無線通信網絡發送和接收數據的無線接口。接口2040可以包括天線和/或無線收發器。在一示例實施方式中,電子系統2000可以用于第三代通信系統的通信接口協議,諸如碼分多址(cdma)、全球移動通信系統(gsm)、北美數字蜂窩(nadc)、擴展-時分多址(e-tdma)和寬帶碼分多址(wcma)。電子系統2000可以包括根據參考圖1至13描述的示例實施方式的ic器件100、200、300和400以及在實施方式的范圍內從其變形的ic器件的至少之一。
在此已經公開了示例實施方式,雖然采用了專用術語,但是它們僅以一般性和描述性意義被使用和解釋而不用于限制。在一些情況下,如到提交本申請為止對于本領域的普通技術人員來說可能顯然的是,結合具體實施方式描述的特征、特性和/或元件可以被單獨地使用,或者可以與結合其它實施方式描述的特征、特性和/或元件一起使用,除非另外明確表明。因此,本領域的普通技術人員將理解,可以在形式和細節上進行各種改變,而不脫離如由權利要求書所闡述的本發明的精神和范圍。
2016年3月7日在韓國知識產權局提交的發明名稱為“integratedcircuitdeviceandmethodofmanufacturingthesame(集成電路器件及其制造方法)”的第10-2016-0027138號韓國專利申請通過引用被整體合并于此。