TW202410474A - 半導體裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種半導體裝置，所述半導體裝置具有：主動區，包含彼此平行且分別在第一水平方向上在基底上延伸的第一主動區及第二主動區；場區，界定主動區；第一絕緣結構，在第一水平方向上在場區上延伸；閘極結構，在第二水平方向上延伸以與主動區及第一絕緣結構相交；源極/汲極區，安置於閘極結構的至少一側上，源極/汲極區包含第一主動區上的第一源極/汲極區及第二主動區上的第二源極/汲極區；以及共同接觸插塞，位於閘極結構的第一側上且連接至彼此相對的第一源極/汲極區及第二源極/汲極區。第一絕緣結構包含在豎直方向上與閘極結構重疊的第一部分。

Description

半導體裝置

[相關申請案的交叉參考]

本申請案主張2022年7月12,日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案第10-2022-0085550號的優先權，所述申請案的揭露內容以全文引用的方式併入本文中。

本發明是關於半導體裝置及製造半導體裝置的方法。

隨著半導體裝置的高效能、高速及/或多功能性的需求增加，半導體裝置的整合程度可增加。在製造具有對應於半導體裝置的高度整合的趨勢的精細圖案的半導體裝置中，可使用具有精細寬度或精細分離距離的圖案。此外，為了克服由於平面金屬氧化物半導體FET（metal oxide semiconductor FET；MOSFET）的大小減小引起的操作特性的侷限性，作出努力以開發包含具有三維通道結構的FinFET的半導體裝置。

本發明的態樣提供具有改良的良率的半導體裝置。

根據本發明的態樣，提供一種半導體裝置，所述半導體裝置具有：主動區，包含彼此平行且分別在第一水平方向上在基底上延伸的第一主動區及第二主動區；場區，在基底上界定主動區；第一絕緣結構，在第一主動區與第二主動區之間在場區上在第一水平方向上延伸；閘極結構，在基底上在第二水平方向上延伸以與主動區及第一絕緣結構相交；源極/汲極區，安置於閘極結構的至少一側上，源極/汲極區包含安置於第一主動區上的第一源極/汲極區及第二主動區上的第二源極/汲極區；以及共同接觸插塞，安置於閘極結構的第一側上且電連接至在第二水平方向上彼此相對的第一源極/汲極區及第二源極/汲極區。第一絕緣結構可包含在垂直於第一水平方向及第二水平方向的豎直方向上與閘極結構重疊的第一部分，及除第一部分以外的第二部分。第一絕緣結構的第二部分的至少一部分可在豎直方向上與共同接觸插塞重疊。

根據本發明的另一態樣，提供一種半導體裝置，所述半導體裝置包含：主動區，在第一水平方向上在基底上延伸；場區，界定主動區；絕緣結構，在場區上平行於主動區延伸；絕緣襯裡，在第一水平方向上在絕緣結構的側表面上延伸；閘極結構，在基底上在第二水平方向上延伸以與主動區及絕緣結構相交；以及源極/汲極區，安置於主動區上及閘極結構的至少一側上。絕緣結構可具有在垂直於第一水平方向及第二水平方向的豎直方向上與閘極結構重疊的第一部分，及除第一部分以外的第二部分。絕緣結構的第一部分的側表面上的絕緣襯裡中的各者的第一厚度可小於絕緣結構的第二部分的側表面上的絕緣襯裡中的各者的第二厚度。

根據本發明的另一態樣，提供一種半導體裝置，所述半導體裝置包含：第一主動區及第二主動區，彼此平行且分別在第一水平方向上在基底上延伸；第一場區、第二場區以及第三場區，界定第一主動區及第二主動區且由第一主動區及第二主動區間隔開；第一絕緣結構，在第一主動區與第二主動區之間在第二場區上在第一水平方向上延伸；第二絕緣結構，在第一場區或第三場區上平行於第一絕緣結構延伸；絕緣襯裡，在第一水平方向上在第一絕緣結構及第二絕緣結構中的各者的側表面上延伸；閘極結構，在基底上包含在第二水平方向上延伸以與第一主動區及第二主動區以及第一絕緣結構及第二絕緣結構相交的第一閘極結構及第二閘極結構，第一閘極結構及第二閘極結構在第二水平方向上彼此相對；源極/汲極區，包含安置於閘極結構的至少一側上且安置於第一主動區上的第一源極/汲極區及安置於第二主動區上的第二源極/汲極區；共同接觸插塞，電連接至第一源極/汲極區及第二源極/汲極區；以及閘極隔離圖案，安置於第二絕緣結構上的第一閘極結構與第二閘極結構之間。閘極結構中的各者可包含在第二水平方向上延伸的閘極電極及安置於閘極電極的至少一個側表面上的閘極間隔件。絕緣襯裡及閘極間隔件可包含相同材料。

下文中，將參考隨附圖式描述實例實施例。

圖1為示出根據實例實施例的半導體裝置100的平面圖。圖2A至圖2E為示出根據實例實施例的半導體裝置100的橫截面圖。圖2A示出圖1的半導體裝置100的沿著切割線I-I'截取的橫截面。圖2B示出圖1的半導體裝置100的沿著切割線II-II'截取的橫截面。圖2C示出圖1的半導體裝置100的沿著切割線III-III'截取的橫截面。圖2D示出圖1的半導體裝置100的沿著切割線IV-IV'截取的橫截面。圖2E示出圖1的半導體裝置100的沿著切割線V-V'截取的橫截面。為易於說明，圖1至圖2E中僅示出半導體裝置100的主要組件。

參考圖1至圖2E，半導體裝置100可包含基底101、基底101上的主動區105、界定主動區105的場區107、場區107上的第一絕緣結構120及第二絕緣結構130、安置於主動區105上的通道層140、通道層140上的源極/汲極區150、延伸以與主動區105相交的閘極結構160、接觸插塞170、佈線182、佈線通孔183以及層間絕緣層190。閘極結構160可包含閘極介電層162、閘極電極165、閘極間隔件164以及閘極封蓋層166。在實例實施例中，半導體裝置100可更包含閘極隔離圖案135。

在實例實施例中，通道層140可在主動區105上豎直地彼此間隔開。因此，主動區105可具有鰭片結構，且閘極電極165可安置於主動區105與最下部通道層140之間、通道層140之間、以及最上部通道層140上。因此，半導體裝置100可為多橋通道FET（multi-bridge channel FET；MBCFET™）結構的電晶體，由通道層140、源極/汲極區150以及閘極結構160形成的環繞式閘極類型場效電晶體。

基底101可具有在X方向及Y方向上延伸的上部表面。基底101可包含半導體材料，例如第IV族半導體、第III-V族化合物半導體或第II-VI族化合物半導體。舉例而言，第IV族半導體可包含矽、鍺或矽鍺。基底101可提供為塊狀晶圓、磊晶層、絕緣體上矽（silicon on insulator；SOI）層、絕緣體上半導體（semiconductor on insulator；SeOI）層或類似者。

主動區105可經安置以在平行於基底101的上部表面的方向（例如X方向）上延伸。主動區105可在Y方向上彼此間隔開，且可彼此平行地安置。主動區105可在豎直Z方向上自基底101的上部表面突出。主動區105的上部末端部分可經安置以自高於場區107的上部末端部分的基底101的上部表面突出預定高度。主動區105可形成為基底101的部分，或可包含自基底101生長的磊晶層。然而，在閘極結構160的側面區域中，基底101上的主動區105可部分地凹陷，且源極/汲極區150可安置於凹陷的主動區105上。

在實例實施例中，主動區105可包含彼此鄰近的第一主動區105a及第二主動區105b。第一主動區105a及第二主動區105b可具有分別在X方向上延伸的線形狀或條形狀。第一主動區105a及第二主動區105b可彼此間隔開且可彼此平行地延伸，但本發明不限於此。第一主動區105a及第二主動區105b可具有不同導電性類型。在第一主動區105a具有第一導電性類型時，第二主動區105b可具有不同於第一導電性類型的第二導電性類型。第一導電性類型可為N型導電性類型，且第二導電性類型可為P型導電性類型。

場區107可界定基底101中的主動區105。場區107可安置於主動區105之間。場區107的上部末端部分可安置於比主動區105的上部末端部分的水平面更低的水平面上。因此，場區107可部分地暴露主動區105的上部部分。在實例實施例中，場區107可具有隨距主動區105的距離逐漸減小而具有較高位準的彎曲的上部表面（例如，朝向基底101的凸面形狀），但本發明不限於此。場區107可由例如淺溝槽隔離（shallow trench isolation；STI）製程形成。場區107可填充有絕緣材料。絕緣材料可為（例如）氧化物、氮化物或其組合。

在實例實施例中，場區107可包含由第一主動區105a及第二主動區105b間隔開的第一場區107a、第二場區107b以及第三場區107c。第一主動區105a可具有在Z方向上在第一場區107a與第二場區107b之間突出的上部末端部分，且第二主動區105b可具有在Z方向上在第二場區107b與第三場區107c之間突出的上部末端部分。

絕緣結構120及絕緣結構130可安置於場區107上。絕緣結構120及絕緣結構130可經安置以在平行於主動區105的方向（例如X方向）上在場區107上延伸。絕緣結構120及絕緣結構130可在Y方向上彼此間隔開，且可彼此平行地安置。絕緣結構120及絕緣結構130中的各者在Y方向上的寬度可在約5奈米（nm）至約30奈米範圍內。

絕緣結構120及絕緣結構130的下部表面可安置於比通道層140中的最下部通道層的下部表面的水平面或源極/汲極區150的下部表面的水平面更低的水平面上。在實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130可與場區107的上部表面接觸。然而，在一些實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130中的各者的下部末端部分可延伸至場區107中。

絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面可安置於比閘極結構160中的各者的上部表面的水平面或源極/汲極區150中的各者的上部表面的水平面更低的水平面上。

絕緣結構120及絕緣結構130中的各者可包含氮化物類材料，例如SiN、SiON、SiCN或SiOCN中的至少一者。

在實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130可包含彼此鄰近的第一絕緣結構120及第二絕緣結構130。第一絕緣結構120可在第一主動區105a與第二主動區105b之間在場區107（例如第二場區107b）上在X方向上延伸。第二絕緣結構130中的各者可與第一絕緣結構120間隔開且可平行於場區107上的第一絕緣結構120延伸。第二絕緣結構130中的各者可安置於例如第一場區107a或第三場區107c上。第一絕緣結構120及第二絕緣結構130可包含相同材料，且可分別具有具有實質上相同水平面的上部表面。

通道層140可安置於主動區105上以在垂直於基底101的Z方向上彼此間隔開。通道層140可與主動區105的上部表面間隔開，同時連接至源極/汲極區150。通道層140可在Y方向上具有與主動區105的寬度相同或類似的寬度，且可在X方向上具有與閘極結構160的寬度相同或類似的寬度。然而，在一些實例實施例中，通道層140可具有減小的寬度，使得其側表面在X方向上定位於閘極結構160下方。通道層140示出為包含三個通道層，但通道層的數目不限於此且可以各種方式改變。舉例而言，在一些實例實施例中，通道層140可更包含安置於主動區105的上部表面上的額外通道層。通道層140可由半導體材料形成，且可包含（例如）矽（Si）、矽鍺（SiGe）以及鍺（Ge）中的至少一者。通道層140可包含相同材料，但在一些實例實施例中可包含不同材料。

源極/汲極區150可安置於通道層140的至少一側上的主動區105上。源極/汲極區150可經安置以覆蓋通道層140中的各者的側表面及源極/汲極區150的下部末端處的主動區105的上部表面。源極/汲極區150可與通道層140接觸。可藉由使主動區105的上部部分部分地凹陷來安置源極/汲極區150。然而，在一些實例實施例中，可以各種方式改變凹陷的存在或不存在及凹陷的深度。源極/汲極區150可為包含矽（Si）的半導體層，且可由磊晶層形成。

在實例實施例中，源極/汲極區150可包含安置於第一主動區105a上的第一源極/汲極區150a及安置於第二主動區105b上的第二源極/汲極區150b。第一源極/汲極區105a及第二源極/汲極區105b可包含不同類型的雜質及/或具有不同濃度的雜質。舉例而言，第一源極/汲極區150a可具有第二導電性類型（例如，P型導電性類型），且第二源極/汲極區150b可具有第一導電性類型（例如，N型導電性類型）。亦即，第一源極/汲極區150a及第一主動區105a可具有不同導電性類型。

第一絕緣結構120可安置於在Y方向上在閘極結構160的一側（例如第二側S2）上彼此相對的第一源極/汲極區150a與第二源極/汲極區150b之間。在實例實施例中，第一絕緣結構120可經安置以與第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b間隔開，但本發明不限於此。第一絕緣結構120可在形成源極/汲極區150之前經由製程形成，藉此防止由鄰近的第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b經由磊晶製程彼此接觸而引起的洩漏電流。因此，可提供具有改良生產率的半導體裝置100。

第一絕緣結構120的上表面可定位於比源極/汲極區150的下部表面的水平面更高的水平面上或源極/汲極區150具有最大寬度的水平面上。

閘極結構160可經安置以在主動區105及通道層140的上部部分上與主動區105及通道層140相交以在方向（例如Y方向）上延伸。電晶體的通道區可形成於主動區105及/或與閘極結構160相交的通道層140中。

閘極結構160中的各者可包含閘極介電層162、閘極電極165、閘極間隔件164以及閘極封蓋層166。通道層140之間的閘極結構160中的各者的上部表面及下部表面可與多個通道層140接觸。

閘極介電層162可安置於主動區105中的各者與閘極電極165之間及通道層140與閘極電極165之間，且可經安置以覆蓋閘極電極165的表面的至少一部分。舉例而言，閘極介電層162可經安置以圍繞閘極電極165的除最上部表面外的所有表面。閘極介電層162可在閘極電極165與閘極間隔件164之間延伸，但本發明不限於此。閘極介電層162可包含氧化物、氮化物或高κ材料。高κ材料可指代具有比氧化矽層（SiO ₂）的介電常數更高的介電常數的介電材料。高k介電材料可為例如氧化鋁（Al ₂O ₃）、氧化鉭（Ta ₂O ₃）、氧化鈦（TiO ₂）、氧化釔（Y ₂O ₃）、氧化鋯（ZrO ₂）、氧化鋯矽（ZrSi _xO _y）、氧化鉿（HfO ₂）、氧化鉿矽（HfSi _xO _y）、氧化鑭（La ₂O ₃）、氧化鑭鋁（LaAl _xO _y）、氧化鑭鉿（LaHf _xO _y）、氧化鉿鋁（HfAl _xO _y）及氧化鐠（Pr ₂O ₃）中的一者。在一些實例實施例中，閘極介電層162可由多層形成。

閘極電極165可安置於主動區105上以填充通道層140之間的空間，且延伸至通道層140的上部部分。閘極電極165可藉由閘極介電層162與通道層140間隔開。閘極電極165可包含導電材料，例如金屬氮化物，諸如氮化鈦膜（TiN）、氮化鉭膜（TaN）或氮化鎢膜（WN）；及/或金屬材料，諸如鋁（Al）、鎢（W）或鉬（Mo）；或半導體材料，諸如摻雜多晶矽。在一些實例實施例中，閘極電極165可由兩個或大於兩個多層形成。取決於半導體裝置100的組態，閘極電極165可經安置以由鄰近電晶體中的至少一些之間的隔離器隔離。閘極電極165可取決於電晶體區而包含不同材料。

閘極間隔件164可安置於閘極電極165的側壁上，且可在垂直於基底101的上部表面的Z方向上延伸。閘極間隔件164可包含具有比下部部分的寬度更窄的寬度的上部部分的部分。然而，在一些實例實施例中，閘極間隔件164的形狀可以各種方式改變。閘極間隔件164可使源極/汲極區150與閘極電極165彼此絕緣。在一些實例實施例中，閘極間隔件164可由多層形成。閘極間隔件164可由氧化物、氮化物或氮氧化物形成。

閘極封蓋層166可安置於閘極電極165上。閘極封蓋層166可為用於在形成閘極電極165之後的後續製程中保護閘極電極165免受蝕刻的結構，但閘極封蓋層166的作用不限於此。閘極封蓋層166可安置於閘極電極165及閘極間隔件164上。閘極封蓋層166的下部表面的至少一部分可由閘極電極165及閘極間隔件164圍繞。在實例實施例中，閘極封蓋層166可包含具有朝著基底101的凸面形狀的下部表面。閘極封蓋層166可包含氮化矽或氮化矽類絕緣材料。

在一些實例實施例中，半導體裝置100可更包含平行於通道層140之間的閘極電極165安置的內部間隔件層。定位於通道層140當中的最上部通道層下方的閘極電極165可由與其電隔離的內部間隔件層與源極/汲極區150間隔開。內部間隔件層可具有與閘極電極165相對的側朝向閘極電極165為向內凸圓形狀的形狀，但本發明不限於此。內部間隔件層可由氧化物、氮化物或氮氧化物形成，且特定言之，可由低κ膜形成。在一些實例實施例中，可省略內部間隔件層。

閘極結構160可在與絕緣結構120及絕緣結構130上方的絕緣結構120及絕緣結構130相交的方向上延伸。閘極結構160中的各者可覆蓋絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面及側表面的至少一部分。

絕緣結構120及絕緣結構130中的各者的上部表面可定位於比閘極結構160中的各者的最上部表面的水平面更低的水平面上，且可定位於比閘極結構160中的各者的最下部表面的水平面更高的水平面上。

在絕緣結構120及絕緣結構130具有鰭片形狀時，絕緣結構120及絕緣結構130的側表面及上部表面可與閘極結構160接觸，藉此改良閘極結構160或犧牲閘極結構SG的傾斜現象（參見圖19A）。

在實例實施例中，閘極結構160可包含在閘極結構160延伸的Y方向上彼此隔離的第一閘極結構160a、第二閘極結構160b以及第三閘極結構160c。第一閘極結構160a、第二閘極結構160b以及第三閘極結構160c可在X方向上具有實質上相同的寬度。第一閘極結構160a及第二閘極結構160b可實體地安置為由第二絕緣結構130及閘極隔離圖案135彼此間隔開，且可彼此電隔離。類似地，第二閘極結構160b及第三閘極結構160c可實體上安置為由第二絕緣結構130及閘極隔離圖案135彼此間隔開，且可彼此電隔離。

閘極隔離圖案135可安置於場區107上。在實例實施例中，閘極隔離圖案135中的各者在平面圖中可具有在X方向上延伸的線形狀（但本發明不限於此），且可為彼此隔離且彼此間隔開的多個結構。

閘極隔離圖案135可在X方向上在第二絕緣結構130上延伸。閘極隔離圖案135中的各者可覆蓋第二絕緣結構130中的各者的上部表面的至少一部分。第二絕緣結構130可在Z方向上與閘極隔離圖案135重疊。在實例實施例中，閘極隔離圖案135中的各者在Y方向上的寬度可比第二絕緣結構130中的各者在Y方向上的寬度更寬。

閘極隔離圖案135可在與閘極結構160的至少一個側接觸的同時實體地隔離鄰近閘極結構160。在實例實施例中，閘極隔離圖案135可包含在與第一閘極結構160a及第二閘極結構160b的相對側表面接觸時將第一閘極結構160a及第二閘極結構160b彼此隔離的第一閘極隔離圖案135a，以及在與第二閘極結構160b及第三閘極結構160c的相對側表面接觸時將第二閘極結構160b及第三閘極結構160c彼此隔離的第二閘極隔離圖案135b。

閘極隔離圖案135中的各者的上部表面可定位於與閘極結構160中的各者的上部表面實質上相同的水平面上，但在一些實例實施例中，可定位於比閘極結構160中的各者的水平面更高的水平面上。

閘極隔離圖案135可包含氮化類材料，例如SiN、SiON、SiCN或SiOCN中的至少一者。閘極隔離圖案135可包含與閘極間隔件164的材料相同的材料，但本發明不限於此。

接觸插塞170可穿過層間絕緣層190以連接至源極/汲極區150。接觸插塞170包含電連接至第一源極/汲極區150a的第一接觸插塞171、電連接至第二源極/汲極區150b的第二接觸插塞172以及電連接至第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b的共同接觸插塞173。

在實例實施例中，安置於閘極結構160的第一側S1上的第一源極/汲極區150a可電連接至第一接觸插塞171。安置於閘極結構160的第一側S1上的第二源極/汲極區150b可電連接至第二接觸插塞172。安置於與閘極結構160的第一側S1相對的第二側S2上的第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b可電連接至共同接觸插塞173。

第一接觸插塞171及第二接觸插塞172可穿過層間絕緣層190以分別連接至源極/汲極區150，且可將電信號施加至源極/汲極區150。第一接觸插塞171及第二接觸插塞172中的各者可具有傾斜側表面，所述傾斜側表面具有根據縱橫比在朝向基底101的方向上減小的寬度，但本發明不限於此。第一接觸插塞171及第二接觸插塞172可自源極/汲極區150凹陷至預定深度，但本發明不限於此。

共同接觸插塞173可同時與第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b接觸。共同接觸插塞173可具有在Y方向上延伸的線形狀。共同接觸插塞173可與第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b的上部表面以及第一絕緣結構120的上部表面接觸。

接觸插塞171、接觸插塞172以及接觸插塞173可包含插塞層171a、插塞層172a以及插塞層173a以及障壁層171b、障壁層172b以及障壁層173b。插塞層171a、插塞層172a以及插塞層173a可包含例如金屬氮化物，諸如氮化鈦膜（錫）、氮化鉭膜（TaN）或氮化鎢膜（WN），及/或金屬材料，諸如鋁（Al）、鎢（W）或鉬（Mo）。障壁層171b、障壁層172b以及障壁層173b可共形地覆蓋插塞層171a、插塞層172a以及插塞層173a的側表面及底部表面。障壁層171b、障壁層172b以及障壁層173b可包含例如金屬氮化物，諸如氮化鈦層（TiN）、氮化鉭層（TaN）或氮化鎢層（WN）。

在實例實施例中，第一絕緣結構120可不在Z方向上與第一接觸插塞171及第二接觸插塞172重疊，且第二絕緣結構130的至少一部分可在Z方向上與第一接觸插塞171及第二接觸插塞172重疊。

第一絕緣結構120可包含在Z方向上與閘極結構160重疊的第一部分120_P1及剩餘的第二部分120_P2。第一絕緣結構120的第二部分120_P2的至少一部分可與共同接觸插塞173豎直地重疊。閘極結構160可與第一絕緣結構120的第一部分120_P1的上部表面及側表面的至少一部分接觸，且共同接觸插塞173可與第一絕緣結構120的第二部分120_P2的上部表面接觸。可提供由第一絕緣結構120具有改良的凹陷缺陷（例如，防止凹陷缺陷）的共同接觸插塞173。凹陷缺陷可指由於在第一源極/汲極區150a與第二源極/汲極區150b之間的區中接觸插塞173的下部表面處於比接觸插塞173的下部表面與第一源極/汲極區150a及第二源極/汲極區150b接觸的區中更低的水平面而發生的缺陷。第一絕緣結構120可包含在特定蝕刻條件下具有比層間絕緣層190的蝕刻速率更低的蝕刻速率的材料，藉此防止在用於形成共同接觸插塞173的接觸孔蝕刻操作期間的凹陷缺陷。

第二絕緣結構130可包含在Z方向上與閘極結構160重疊的第一部分130_P1及剩餘第二部分130_P2。

半導體裝置100可更包含在X方向上在絕緣結構120及絕緣結構130的側表面上延伸的絕緣襯裡121及絕緣襯裡131。在實例實施例中，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可包含在X方向上在第一絕緣結構120的第二部分120_P2的側表面上延伸的第一絕緣襯裡121，及在X方向上在第二絕緣結構130的第二部分130_P2的側表面上延伸的第二絕緣襯裡131。在本實例實施例中，第一絕緣襯裡121及第二絕緣襯裡131可僅安置於第一絕緣結構120及第二絕緣結構130的第二部分120_P2及第二部分130_P2的側表面上，且可不安置於第一絕緣結構120及第二絕緣結構130的第一部分120_P1及第一部分130_P1的側表面上。

絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可包含氮化物類材料，例如，SiN、SiCN、SiON或SiOCN中的至少一者。絕緣襯裡121及絕緣襯裡131中的各者在Y方向上可具有約5奈米至30奈米的厚度。

在實例實施例中，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可包含與閘極間隔件164的材料相同的材料。絕緣襯裡121及絕緣襯裡131中的各者可具有與閘極間隔件164中的各者的厚度實質上相同的厚度。此可因為絕緣襯裡121及絕緣襯裡131為與用於形成閘極間隔件164的材料層同時沈積的層。

在實例實施例中，半導體裝置100可更包含虛設絕緣襯裡106。在主動區105的上部末端部分經安置以自高於場區107的上部末端部分的基底101突出預定高度時，虛設絕緣襯裡106可安置於突出主動區105的側表面上。虛設絕緣襯裡106可包含與閘極間隔件164的材料相同的材料，且可具有實質上等於閘極間隔件164中的各者的厚度及/或絕緣襯裡121及絕緣襯裡131中的各者的厚度的厚度。

層間絕緣層190可覆蓋源極/汲極區150及閘極結構160。層間絕緣層190可覆蓋場區107及絕緣結構120及絕緣結構130。層間絕緣層190可包含（例如）氧化物、氮化物以及氮氧化物中的至少一者，且可包含低κ材料。

半導體裝置100可更包含層間絕緣層190第一上部絕緣層191及第二上部絕緣層192。

佈線182及佈線通孔183可形成上部佈線結構。佈線182可安置於層間絕緣層190上。佈線182可電連接至例如接觸插塞171、接觸插塞172以及接觸插塞173。佈線通孔183可穿過第一上部絕緣層191，且可將佈線182及接觸插塞171、接觸插塞172以及接觸插塞173彼此電連接。第二上部絕緣層192可覆蓋佈線182的側表面，且可具有與佈線182的上部表面實質上共面的上部表面。

在一些實例實施例中，包含於上部佈線結構中的佈線的數目可以各種方式改變。佈線182及佈線通孔183可包含金屬，例如鎢（W）、銅（Cu）、鋁（Al）或類似者。

在實例實施例中，佈線182可包含在X方向上延伸的電力線182P。在平面圖中，第一主動區105a及第二主動區105b可安置於兩個鄰近電力線182P之間。電力線182P可包含在Z方向上與閘極隔離圖案135及/或第二絕緣結構130重疊的部分。

圖3為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖3示出對應於沿著圖1的切割線V-V'截取的橫截面的區。

參考圖3，在根據實例實施例的半導體裝置100a中，源極/汲極區150a及源極/汲極區150b可與絕緣襯裡121及絕緣襯裡131接觸。安置於絕緣結構120及絕緣結構130的相對側上的絕緣襯裡121及絕緣襯裡131的外部表面的部分可與源極/汲極區150a及源極/汲極區150b接觸。

此可因為與圖2E相比，絕緣結構120及絕緣結構130在Y方向上具有相對較寬的寬度。替代地，此可因為鄰近主動區105a與主動區105b之間的距離在半導體裝置高度整合的情況下變得相對較窄，或源極/汲極區150a及源極/汲極區150b取決於製程條件而形成為具有相對較大的大小。

在實例實施例中，源極/汲極區150a及源極/汲極區150b的部分可包含沿著絕緣襯裡121及絕緣襯裡131的側壁延伸或圓化的部分。此可為根據在絕緣結構120及絕緣結構130以及絕緣襯裡121及絕緣襯裡131形成之後磊晶生長的源極/汲極區150a及源極/汲極區150b的結構。

圖4為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖4示出對應於沿著圖1的切割線V-V'截取的橫截面的區。

參考圖4，在根據實例實施例的半導體裝置100b中，絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面可定位於比通道層140當中的最上部通道層的水平面更高的水平面上或定位於與源極/汲極區150a及源極/汲極區150b的最上部表面的水平面實質上相同的水平面上。另外，在一些實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面可以各種方式在比閘極結構160的上部表面的水平面更低的水平面上調整。此可因為絕緣結構120及絕緣結構130在形成犧牲閘極結構SG（參見圖19A）之前形成。

圖5為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖5示出對應於沿著圖1的切割線V-V'截取的橫截面的區。

參考圖5，在根據實例實施例的半導體裝置100c中，自第一絕緣結構120至第一主動區105a的距離可不同於自第一絕緣結構120至第二主動區105b的距離。亦即，第一絕緣結構120可經安置以與第一主動區105a及第二主動區105b之間的中心軸線間隔預定距離。因此，自第一絕緣結構120至第一源極/汲極區150a的距離可不同於自第一絕緣結構120至第二源極/汲極區150b的距離。

此可因為絕緣結構120及絕緣結構130是由曝光製程及使用遮罩而非自對準製程的蝕刻製程而形成。

圖6為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖6示出對應於沿著圖1的切割線V-V'截取的橫截面的區。

參考圖6，在根據實例實施例的半導體裝置100d中，共同接觸插塞173可具有延伸部分173E，所述延伸部分延伸至第一絕緣結構120的側表面上同時覆蓋第一絕緣結構120的上部表面。在實例實施例中，共同接觸插塞173的延伸部分173E可與安置於第一絕緣結構120的側表面上的絕緣襯裡121的側表面的至少一部分接觸。因此，共同接觸插塞173的下部末端可定位於比第一絕緣結構120的上部表面的水平面更低的水平面處。

圖7A及圖7B為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖7A示出對應於沿著圖1的切割線III-III'截取的橫截面的區，且圖7B示出對應於沿著圖1的切割線IV-IV'截取的橫截面的區。

參考圖7A及7B，根據實例實施例的半導體裝置100e可具有絕緣結構120及絕緣結構130以及不同於圖2A至圖2E的彼等的絕緣襯裡121及絕緣襯裡131。

絕緣結構120及絕緣結構130可在Z方向上具有與閘極結構160的第二部分120_P2及第二部分130_P2重疊的第一部分120_P1及第一部分130_P1。

不同於圖2A至圖2E的半導體裝置100的絕緣襯裡，第一絕緣襯裡121亦可安置於第一部分120_P1的側表面上。亦即，第一絕緣襯裡121可連接至第一絕緣結構120的第一部分120P_1及第二部分120P_2的側表面且在所述側表面上延伸。

在實例實施例中，第一部分120P_1的側表面上的第一絕緣襯裡121中的各者的第一厚度t1可小於第二部分120P_2的側表面上的第一絕緣襯裡121中的各者的第二厚度t2。第二厚度t2可與閘極間隔件164的厚度實質上相同或類似，且第一厚度t1可小於閘極間隔件164的厚度。舉例而言，第一厚度t1可在約1奈米至約10奈米的範圍內，且第二厚度t2可在約5奈米至約30奈米的範圍內。

第二絕緣襯裡131可具有與關於第一絕緣襯裡121所描述的特徵相同或類似的特徵。

在實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130可與絕緣襯裡121及絕緣襯裡131接觸，且可具有鄰近與絕緣襯裡121及絕緣襯裡131接觸的部分的外部區120O及外部區130O。外部區120O及外部區130O可包含鍺（Ge）或鍺（Ge）類雜質。此可因為包含鍺元素的半導體襯裡115被用於形成絕緣結構120及絕緣結構130的製程中，參考圖15A及15B一起。半導體襯裡115中的半導體元件可經由後續製程擴散至絕緣結構120及絕緣結構130的部分中以形成外部區120O及外部區130O。

圖8為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖8示出對應於沿著圖1的切割線IV-IV'截取的橫截面的區。

參考圖8，在根據實例實施例的半導體裝置100f中，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可覆蓋場區107的上部表面。絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可包含與閘極間隔件164的材料相同的材料，但可具有與閘極間隔件164的厚度不同的厚度

此可因為絕緣襯裡121及絕緣襯裡131的摺疊現象發生在形成絕緣襯裡121及絕緣襯裡131的製程中，由於絕緣結構120及絕緣結構130與源極/汲極區150a及源極/汲極區150b之間的距離變得相對較窄。由於絕緣層的部分未被移除且在形成絕緣層及執行各向異性蝕刻製程時保留，可出現摺疊現象。

圖9為示出根據實例實施例的半導體裝置的平面圖。

參考圖9，根據實例實施例的半導體裝置100g可更包含基底101上的第三主動區105c及第四主動區105d、場區107上的第三絕緣結構120g及第四絕緣結構130g以及第三主動區105c及第四主動區105d上的第三源極/汲極區150c及第四源極/汲極區150d。

第三主動區105c及第四主動區105d可為與第一主動區105a及第二主動區105b間隔開且在X方向上彼此平行延伸的主動區。

第三源極/汲極區150c可安置於第三主動區105c上，且第四源極/汲極區150d可安置於第四主動區105d上。

第三絕緣結構120g可安置於彼此相對的第三源極/汲極區150c與第四源極/汲極區150d之間。第三絕緣結構120g可與電連接至第三源極/汲極區150c及第四源極/汲極區150d的共同接觸插塞173接觸。第三絕緣結構120g可具有上部表面，所述上部表面具有與圖1至2E圖的絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面的水平面實質上相同的水平面。不同於圖1至圖2E的絕緣結構120及絕緣結構130，第三絕緣結構120g在平面圖中可為孔型結構。在實例實施例中，其示出第三絕緣結構120g呈具有成角度邊緣的孔的形式，但可具有各種形狀，諸如多邊形、橢圓或具有圓化邊緣的圓。第三絕緣結構120g可經安置以在Z方向上與閘極結構160的至少一部分重疊。替代地，第三絕緣結構120g可不與閘極結構160重疊。

第四絕緣結構130g可經安置以在Z方向上與閘極隔離圖案135重疊。第四絕緣結構130g可以與第三絕緣結構120g相同的方式為孔型結構。第四絕緣結構130g可用以將相鄰閘極結構160以及閘極隔離圖案135彼此實體地隔離。

在本實例實施例中，其描述半導體裝置100g包含第三絕緣結構120g及第四絕緣結構130g以及第一絕緣結構120及第二絕緣結構130。然而，在一些實例實施例中，半導體裝置100g可不包含第一絕緣結構120及第二絕緣結構130，但可包含第三絕緣結構120g及第四絕緣結構130g中的至少一者。

圖10為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。圖10示出對應於沿著圖1的切割線III-III'截取的橫截面的區。

參考圖10，在根據實例實施例的半導體裝置100h中，豎直地彼此間隔開安置的多個鰭片結構140h而非通道層可形成通道結構。多個鰭片結構140h可具有在Z方向上從主動區105延伸的鰭片結構。在本實例實施例中，其示出安置於主動區105中的各者的上部表面上的多個鰭片結構140h的數目為三個，但多個鰭片結構140h的數目不限於此，且可以各種方式改變。

因此，半導體裝置100h可為由多個鰭片結構140h、源極/汲極區150（參見圖2A至圖2E）以及閘極結構160形成的鰭型場效電晶體。

圖11至圖23B為示出根據實例實施例的製造半導體裝置的方法的時序製程的圖。圖11至23B示出用於製造圖1至圖2E的半導體裝置100或圖7A至圖7B的半導體裝置100e的方法的實例實施例。

圖11、圖13、圖18、圖20以及圖22為依序示出一種根據本發明的實例實施例的製造半導體裝置的方法的平面圖。圖12A、圖19A、圖21A以及圖23A為示出沿著圖11、圖13、圖18以及圖20的線I-I'截取的區的橫截面圖。圖12B、圖14A、圖15A、圖16A、圖17A、圖19B以及圖21B為示出沿著圖11、圖13、圖18以及圖20的線II-II'截取的區的橫截面圖。圖12C、圖14B、圖15B、圖16B、圖17B、圖19C以及圖21C為沿著圖11、圖13、圖18以及圖20的線III-III'截取的橫截面圖。圖19D、圖21D以及圖23B為沿著圖18、圖20以及圖22的線IV-IV'截取的橫截面圖。

參考圖11、圖12A、圖12B以及圖12C，主動結構（包含主動區105、犧牲層118以及通道層140）可形成於基底101上，且可形成初級犧牲閘極層SGL'的部分。

犧牲層118及通道層140可形成為交替地堆疊於基底101上，且交替堆疊的犧牲層118及通道層140以及基底101的至少一部分可經蝕刻以形成界定主動區105的溝槽，藉此形成主動結構105、主動結構118以及主動結構140。主動結構105、主動結構118以及主動結構140可包含主動區105以及交替堆疊於主動區105上的犧牲層118及通道層140。

犧牲層118及通道層140可由磊晶生長製程形成。犧牲層118可為經由後續製程由閘極介電層162及閘極電極165替換的層，如圖2A中所示出。犧牲層118可由具有相對於通道層140的蝕刻選擇性的材料形成。犧牲層118及通道層140可包含（例如）半導體材料，所述半導體材料包含矽（Si）、矽鍺（SiGe）及鍺（Ge）中的至少一者，且可包含不同材料。犧牲層118可包含例如矽鍺（SiGe），且通道層140可包含矽（Si）。在實例實施例中，通道層140可藉由堆疊具有實質上相同厚度的三個層來形成，但本發明不限於此，且在一些實例實施例中通道層的數目及厚度可以各種方式改變。

主動區105可為由溝槽界定的區。主動區105可為藉由移除基底101的部分而形成為自基底101的上部表面突出的區。主動區105可具有在垂直於基底101的Z方向上自基底101突出的形狀，且可由如基底101的材料的材料形成。主動區105可具有在例如X方向的方向上延伸的線形狀，且可經安置以在Y方向上彼此間隔開。

在實例實施例中，主動結構105、主動結構118以及主動結構140可包含在Y方向上彼此間隔開的第一主動結構以及第二主動結構。第一主動結構可包含第一主動區105a、交替地堆疊於第一主動區105a上的第一犧牲層及第一通道層，且第二主動結構可包含第二主動區105b及交替地堆疊於第二主動區105b上的第二犧牲層及第二通道層。第一主動區105a及第二主動區105b可具有不同導電性類型。在實例實施例中，第一主動區105a可具有N型導電性且第二主動區105b可具有P型導電性。

在移除基底101的部分的區中，可藉由填充絕緣材料且隨後部分地移除絕緣材料以使得主動區105突出而形成場區107。場區107可經形成以覆蓋主動區105的側表面的部分。場區107的上部表面可形成為低於主動區105的上部表面。場區107可包含氧化矽。場區107可包含由第一主動區105a及第二主動區105b隔離的第一場區107a、第二場區107b以及第三場區107c，且第二場區107b可安置於第一主動區105a與第二主動區105b之間。

初級犧牲閘極層SGL'可形成於基底101上以覆蓋主動結構105、主動結構118以及主動結構140以及場區107。初級犧牲閘極層SGL'可具有上部表面，所述上部表面具有與通道層140當中的最上部通道層140的上部表面相同或更高的水平面。初級犧牲閘極層SGL'可包含半導體材料，例如，多晶矽。

參考圖13、圖14A以及圖14B，可使用遮罩HM形成穿過初級犧牲閘極層SGL'的開口OP1及開口OP2。

暴露場區107的上部表面的部分的開口OP1及開口OP2可藉由使用遮罩HM執行曝光製程及蝕刻製程形成。曝光製程可包含例如使用具有極紫外線波長的光源的極紫外線微影（extreme ultraviolet lithography；EUV）。遮罩HM可包含多個層。

在實例實施例中，開口OP1及開口OP2的下部末端可與場區107的上部表面實質上相同。在一些實例實施例中，開口OP1及開口OP2可延伸至場區107中，且場區107可部分地凹陷。

開口OP1及開口OP2可具有在X方向上彼此平行地延伸的溝槽形狀，但在一些實例實施例中亦可具有孔形狀。

在實例實施例中，開口OP1及開口OP2包含在第二場區107b上的第一開口OP1及在第一場區107a及第三場區107c上的第二開口OP2。

在本操作中，可藉由將開口OP1及開口OP2形成為具有相對較寬的寬度來提供圖3的半導體裝置100a。

在本操作中，取決於遮罩HM的對準狀態或曝光及蝕刻製程的製程條件，第一開口OP1可形成為在第一主動區105a與第二主動區105b之間的方向上偏置，且因此可提供圖5的半導體裝置100c。

在本操作中，可藉由形成孔形開口以及溝槽形開口提供圖9的半導體裝置100g。

參考圖15A及圖15B，半導體襯裡115可經形成以覆蓋開口OP1及開口OP2的側壁，且絕緣材料可填充於開口OP1及開口OP2中以形成初級絕緣結構120'及初級絕緣結構130'。

可執行沈積製程以在開口OP1及開口OP2的側壁及底部表面以及初步犧牲閘極層SGL'的上部表面上共形地形成半導體材料，且可執行蝕刻製程以移除安置於初步犧牲閘極層SGL'的上部表面以及開口OP1及開口OP2的底部表面上的半導體材料，藉此形成半導體襯裡115。半導體襯裡115可包含（例如）矽鍺（SiGe）。半導體襯裡115中的各者的厚度可在約1奈米至約10奈米的範圍內。在一些實例實施例中，可省略形成半導體襯裡115的製程。

在本操作中，在省略形成半導體襯裡115的製程時，可形成圖2A至圖2E的半導體裝置100。當在形成半導體襯裡115之後執行後續製程時，可形成圖7A及圖7B的半導體裝置100e。

隨後，絕緣材料可填充於開口OP1及開口OP2中，且可執行平坦化製程以移除初步犧牲閘極層SGL'的上部表面上的絕緣材料，藉此形成初步絕緣結構120'及初級絕緣結構130'。絕緣材料可包含氮化類材料，例如SiN、SiON、SiCN或SiOCN中的至少一者。

初級絕緣結構120'及初級絕緣結構130'可包含第一開口OP1中的第一初級絕緣結構120'及第二開口OP2'中的第二初級絕緣結構130'。第一初級絕緣結構120'及第二初級絕緣結構130'可同時形成於本操作中，且因此可包含相同絕緣材料。

參考圖16A及圖16B，可部分地移除第一初級絕緣結構120'及第二初級絕緣結構130'以形成第一絕緣結構120及第二絕緣結構130。

可執行選擇性地移除第一初級絕緣結構120'及第二初級絕緣結構130'的回蝕製程，其相對於半導體襯裡115及初級犧牲閘極層SGL'移除絕緣結構120'及絕緣結構130'的部分，藉此形成第一絕緣結構120及第二絕緣結構130。

在實例實施例中，第一絕緣結構120及第二絕緣結構130的上部表面可經由回蝕製程調整為與最上部通道層140的上部表面相同或類似。因此，第一絕緣結構120及第二絕緣結構130的上部表面的水平面可以各種方式改變。

在本操作中，第一絕緣結構120以及第二絕緣結構130的上部表面的水平面可藉由調整回蝕製程的製程條件形成為相對較高，且因此可提供圖4的半導體裝置100b。

參考圖17A及圖17B，可另外形成初級犧牲閘極層SGL'。

在執行移除初步犧牲閘極層SGL'的部分及半導體襯裡115的部分的平坦化製程之後，可另外形成初級犧牲閘極層SGL'。因此，第一絕緣結構120及第二絕緣結構130的上部表面可由初級犧牲閘極層SGL'。在一些實例實施例中，可在不執行平坦化製程的情況下形成初步犧牲閘極層SGL'。

參考圖18、圖19A、圖19B、圖19C以及圖19D，可形成犧牲閘極結構SG。

在絕緣材料沈積於初級犧牲閘極層SGL'之後，蝕刻製程可經執行以形成包含犧牲閘極層SGL及犧牲閘極封蓋層SGC的犧牲閘極結構SG。主動結構105、主動結構118以及主動結構140、絕緣結構120以及絕緣結構130以及場區107可由蝕刻製程至少部分地暴露。犧牲閘極封蓋層SGC可由（例如）氮化矽層形成。

犧牲閘極結構SG可在例如Y方向的方向上在絕緣結構120及絕緣結構130以及主動結構105、主動結構118及主動結構140上方延伸以與絕緣結構120及絕緣結構130以及主動結構105、主動結構118及主動結構140相交。

在實例實施例中，當執行蝕刻製程時，可將半導體襯裡115一起移除。因此，在犧牲閘極結構SG與半導體襯裡115重疊的區中，可形成對應於半導體襯裡115的隧道部分OR。然而，在一些實例實施例中，在省略半導體襯裡115時，亦可省略隧道部分OR。

參考圖20、圖21A、圖21B、圖21C以及圖21D，可形成閘極間隔件164及絕緣襯裡121及絕緣襯裡131。

可執行使用絕緣材料的沈積製程以共形地覆蓋犧牲閘極結構SG及經暴露的絕緣結構120及絕緣結構130。絕緣材料可包含具有絕緣性質的材料，例如SiO、SiN、SiCN、SiOC、SiON以及SiOCN中的至少一者。在一些實例實施例中，沈積製程可使用兩種或大於兩種絕緣材料執行多次。

隨後，可執行各向異性蝕刻製程以移除犧牲閘極結構SG的上部表面及絕緣結構120及絕緣結構130的上部表面上的絕緣材料，藉此形成在Y方向上在犧牲閘極結構SG的側表面上延伸的閘極間隔件164及在X方向上在絕緣結構120及絕緣結構130的側表面上延伸的絕緣襯裡121及絕緣襯裡131。

閘極間隔件164及絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可經由相同製程形成，且因此可具有相同材料及/或相同數目個材料層。

在實例實施例中，絕緣結構120及絕緣結構130可包含與犧牲閘極結構SG重疊的第一部分120_P1及第一部分130_P1以及剩餘的第二部分120_P2及第二部分130_P2。

在實例實施例中，絕緣材料可在執行沈積製程的同時填充於隧道部分OR中。因此，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可具有與第二部分120_P2及第二部分130_P2的側表面上的閘極間隔件164的厚度相同或類似的厚度，且可具有與第一部分120_P1及第一部分130_P1的側表面上的隧道部分OR或半導體襯裡115的厚度相同或類似的厚度。因此，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可在第一部分120_P1及第一部分130_P1上且在第二部分120_P2及第二部分130_P2上具有不同厚度。在此情況下，可經由後續製程提供圖7A至圖7B的半導體裝置100e。

然而，在一些實例實施例中，在省略半導體襯裡115或隧道部分OR時，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可僅安置於第二部分120_P2及第二部分130_P2的側表面上，且可不安置於第一部分120_P1及第一部分130_P1的側表面上。因此，絕緣襯裡121及絕緣襯裡131可具有在X方向上在絕緣結構120及絕緣結構130的側表面上間歇地延伸的線形狀。在此情況下，可經由後續製程提供圖1至圖2E的半導體裝置100。

參考圖22、圖23A以及圖23B，可形成源極/汲極區150。

可自犧牲閘極結構SG的至少一個側面移除經暴露犧牲層118及通道層140以形成凹陷部分且暴露主動區105。基底101的部分可藉由形成具有高深度的凹陷部分而凹陷，但本發明不限於此，且凹陷部分可凹陷以使得凹陷部分的下部表面與基底101接觸。

在本操作中，可進一步移除由凹陷部分暴露的犧牲層118的部分。由凹陷部分暴露的犧牲層118可由（例如）濕式蝕刻製程相對於通道層140選擇性地經蝕刻以在X方向上自側表面部分地移除。

在實例實施例中，內部間隔件層可形成於移除犧牲層118的側表面的部分的區中。內部間隔件層可包含SiN、SiCN、SiOCN、SiBCN以及SiBN中的至少一者。內部間隔件層可由與閘極間隔件164相同的材料形成，但本發明不限於此。然而，在一些實例實施例中，可省略移除犧牲層118的部分及形成內部間隔件層的操作。

隨後，在犧牲閘極結構SG及閘極間隔件164的至少一個側上，源極/汲極區150可形成於主動區105上。源極/汲極區域150可藉由在凹陷部分中執行磊晶生長製程形成。源極/汲極區150可包含由例如原位摻雜的雜質。在實例實施例中，源極/汲極區域150可包含形成於第一主動區105a上的第一源極/汲極區150a及形成於第二主動區105b上的第二源極/汲極區150b。

隨後，參考圖1至圖2E，絕緣材料可經填充以覆蓋犧牲閘極結構SG、閘極間隔件164、源極區及汲極區150、場區107以及絕緣結構120及絕緣結構130，且可執行平坦化製程，藉此形成層間絕緣層190。

隨後，可藉由移除犧牲閘極結構SG及形成閘極介電層162、閘極電極165以及閘極封蓋層166來形成閘極結構160。另外，在X方向上延伸的閘極隔離圖案135可形成於第二絕緣結構130上。閘極隔離圖案135可包含與第二絕緣結構130的上部表面接觸的部分，所述部分在Z方向上與第二絕緣結構130重疊。用於形成閘極隔離圖案135的開口的縱橫比可由安置於場區107上的第二絕緣結構130相對降低。因此，可改良形成閘極隔離圖案135的製程的製程難度。在一些實例實施例中，形成閘極結構160及閘極隔離圖案135的次序可以各種方式改變。

可形成穿過層間絕緣層190以暴露源極/汲極區150a及源極/汲極區150b的部分的接觸孔，且可在其中填充導電材料以形成第一接觸插塞171及第二接觸插塞172以及共同接觸插塞173。用於形成共同接觸插塞173的接觸孔的部分凹陷的下部末端可由場區107上的第一絕緣結構120改良。第一絕緣結構120可防止接觸孔的下部末端的未與源極/汲極區150重疊的部分歸因於源極/汲極區150與層間絕緣層190之間的蝕刻速率的差異而凹陷。

雖然上文已繪示及描述實例實施例，但對於所屬領域中具有通常知識者將顯而易見的是，可在不脫離如由所附申請專利範圍定義的本發明的範疇的情況下進行修改及變化。

如上文所描述，半導體裝置可包含在場區上平行於主動區延伸的絕緣結構，以防止鄰近源極/汲極區之間的洩漏電流、閘極結構的傾斜現象或共同接觸插塞凹陷缺陷，且因此可具有改良的良率。

實例實施例的各種及有益優勢及效應不限於上述描述，且在描述特定實例實施例期間可更易於理解。

本文中，下部側、下部部分、下部表面以及類似者用於指相對於圖式的橫截面朝向基底的方向，而上部側、上部部分、上部表面以及類似者用於指方向的相對方向。然而，為了解釋方便而定義此等方向，且申請專利範圍不受如上文所描述的方向特定限制。

本說明書中組件「連接」至另一組件的含義包含經由中間層的間接連接以及在具有或不具有介入層或組件的情況下兩個組件之間的直接連接。另外，「電連接」在概念上包含實體連接及實體斷開連接。可理解，當藉由諸如「第一」及「第二」的術語指代元件時，元件並不受限於此。僅可出於將元件與其他元件區分的目的而使用「第一」及「第二」，且可不限制元件的順序或重要性。在一些情況下，第一元件可在不脫離本文中所闡述的申請專利範圍的範疇的情況下被稱作第二元件。類似地，第二元件亦可被稱作第一元件。

本文中所使用的術語「實例實施例」並不指相同實例實施例，且提供所述實例實施例以強調與另一實例實施例的特定特徵或特性不同的特定特徵或特性。然而，認為能夠藉由整體或部分地將一個實例實施例與另一實例實施例組合來實施本文中所提供的實例實施例。舉例而言，特定實例實施例中所描述的一個元件即使未描述於另一實例實施例中，亦可理解為與另一實例實施例有關的描述，除非其中提供相對或矛盾的描述。

使用本文中所使用的術語僅為了描述實例實施例而非限制本發明。在此情況下，除非在上下文中以其他方式解譯，否則單數形式包含複數形式。

100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h:半導體裝置 101:基底 105:主動區 105a:第一主動區 105b:第二主動區 105c:第三主動區 105d:第四主動區 106:虛設絕緣襯裡 107:場區 107a:第一場區 107b:第二場區 107c:第三場區 115:半導體襯裡 118:犧牲層/主動結構 120:第一絕緣結構 120g:第三絕緣結構 120O、130O:外部區 120':第一初級絕緣結構 120_P1、130_P1:第一部分 120_P2、130_P2:第二部分 121、131:絕緣襯裡 130:第二絕緣結構 130g:第四絕緣結構 130':第二初級絕緣結構 135:閘極隔離圖案 140:通道層/主動結構 140h:鰭片結構 150:源極/汲極區 150a:第一源極/汲極區 150b:第二源極/汲極區 150c:第三源極/汲極區 150d:第四源極/汲極區 160:閘極結構 160a:第一閘極結構 160b:第二閘極結構 160c:第三閘極結構 162:閘極介電層 164:閘極間隔件 165:閘極電極 166:閘極封蓋層 170:接觸插塞 171:第一接觸插塞 171a、172a、173a:插塞層 171b、172b、173b:障壁層 172:第二接觸插塞 173:共同接觸插塞 173E:延伸部分 182:佈線 182P:電力線 183:佈線通孔 190:層間絕緣層 191:第一上部絕緣層 192:第二上部絕緣層 HM:遮罩 I-I'、II-II'、III-III'、IV-IV'、V-V':切割線 OP1:第一開口 OP2:第二開口 OR:隧道部分 S1:第一側 S2:第二側 SG:犧牲閘極結構 SGC:犧牲閘極封蓋層 SGL:犧牲閘極層 SGL':初級犧牲閘極層 t1:第一厚度 t2:第二厚度 X、Y、Z:方向

自結合隨附圖式進行的以下詳細描述，將更清楚地理解本發明概念的上述及其他態樣、特徵以及優勢，在隨附圖式中： 圖1為示出根據實例實施例的半導體裝置的平面圖。 圖2A至圖2E為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖3為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖4為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖5為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖6為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖7A及圖7B為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖8為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖9為示出根據實例實施例的半導體裝置的平面圖。 圖10為示出根據實例實施例的半導體裝置的橫截面圖。 圖11至圖23B為示出根據實例實施例的製造半導體裝置的方法的時序製程的圖。

100:半導體裝置

105:主動區

105a:第一主動區

105b:第二主動區

120:第三絕緣結構

120_P1、130_P1:第一部分

120_P2、130_P2:第二部分

121、131:絕緣襯裡

130:第二絕緣結構

135:閘極隔離圖案

150:源極/汲極區

150a:第一源極/汲極區

150b:第二源極/汲極區

160:閘極結構

160a:第一閘極結構

160b:第二閘極結構

160c:第三閘極結構

164:閘極間隔件

165:閘極電極

170:接觸插塞

171:第一接觸插塞

172:第二接觸插塞

173:共同接觸插塞

I-I'、II-II'、III-III'、IV-IV'、V-V':切割線

S1:第一側

S2:第二側

X、Y、Z:方向

Claims (10)

1. 一種半導體裝置，包括： 主動區，包含彼此平行且分別在第一水平方向上在基底上延伸的第一主動區及第二主動區； 場區，在所述基底上界定所述主動區； 第一絕緣結構，在所述第一主動區與所述第二主動區之間在所述場區上在所述第一水平方向上延伸； 閘極結構，在所述基底上在第二水平方向上延伸以與所述主動區及所述第一絕緣結構相交； 源極/汲極區，安置於所述閘極結構的至少一側上，所述源極/汲極區包含安置於所述第一主動區上的第一源極/汲極區及所述第二主動區上的第二源極/汲極區；以及 共同接觸插塞，安置於所述閘極結構的第一側上且電連接至在所述第二水平方向上彼此相對的所述第一源極/汲極區及所述第二源極/汲極區， 其中所述第一絕緣結構包含在垂直於所述第一水平方向及所述第二水平方向的豎直方向上與所述閘極結構重疊的第一部分，及除所述第一部分以外的第二部分，以及 所述第一絕緣結構的所述第二部分的至少一部分在所述豎直方向上與所述共同接觸插塞重疊。
2. 如請求項1所述的半導體裝置，其中 所述閘極結構與所述第一絕緣結構的所述第一部分的上部表面的至少一部分接觸， 所述閘極結構與所述第一絕緣結構的所述第一部分的側表面的至少一部分接觸，以及 所述共同接觸插塞與所述第一絕緣結構的所述第二部分的上部表面接觸。
3. 如請求項1所述的半導體裝置，其中所述第一絕緣結構的上部表面相對於所述基底安置於比所述閘極結構的上部表面的水平面更低的水平面上。
4. 如請求項1所述的半導體裝置，更包括： 第二絕緣結構，在所述場區上與第一絕緣結構間隔開且平行於所述第一絕緣結構延伸；以及 閘極隔離圖案，在所述第二絕緣結構上在所述第一水平方向上延伸， 其中所述閘極結構包含在所述第二水平方向上彼此相對的第一閘極結構及第二閘極結構， 所述第二絕緣結構及所述閘極隔離圖案安置於所述第一閘極結構與所述第二閘極結構之間，以及 所述第二絕緣結構在所述豎直方向上與所述閘極隔離圖案重疊。
5. 如請求項4所述的半導體裝置，其中所述閘極隔離圖案的上部表面安置於與所述閘極結構的上部表面的水平面實質上相同或更高的水平面上。
6. 如請求項1所述的半導體裝置，更包括： 絕緣襯裡，在所述第一絕緣結構的所述第二部分的側表面上在所述第一水平方向上延伸。
7. 如請求項6所述的半導體裝置，其中 所述閘極結構包含在所述第二水平方向上延伸的閘極電極及在所述閘極電極的側表面上在所述第二水平方向上延伸的閘極間隔件，以及 所述絕緣襯裡及所述閘極間隔件包含相同材料。
8. 如請求項7所述的半導體裝置，其中所述絕緣襯裡中的各者具有與所述閘極間隔件中的各者的厚度實質上相同的厚度。
9. 一種半導體裝置，包括： 主動區，在基底上在第一水平方向上延伸； 場區，界定所述主動區； 絕緣結構，在所述場區上平行於所述主動區延伸； 絕緣襯裡，在所述絕緣結構的側表面上在所述第一水平方向上延伸； 閘極結構，在所述基底上在第二水平方向上延伸以與所述主動區及所述絕緣結構相交；以及 源極/汲極區，安置於所述主動區上及所述閘極結構的至少一側上； 其中所述絕緣結構具有在垂直於所述第一水平方向及所述第二水平方向的豎直方向上與所述閘極結構重疊的第一部分，及除所述第一部分以外的第二部分，以及 所述絕緣結構的所述第一部分的側表面上的所述絕緣襯裡中的各者的第一厚度小於所述絕緣結構的所述第二部分的側表面上的所述絕緣襯裡中的各者的第二厚度。
10. 如請求項9所述的半導體裝置，其中 所述絕緣結構與所述絕緣襯裡接觸，以及 所述絕緣結構具有包含鍺（Ge）的外部區，所述外部區鄰近於所述絕緣結構的與所述絕緣襯裡接觸的部分。

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