[发明专利]半导体器件

说明书

本发明公开了一种半导体器件，该半导体器件包括：包括第一区和第二区的衬底；鳍型有源区域，其在第一区和第二区的每个中在远离衬底的第一方向上延伸；平行于鳍型有源区域的上表面延伸并与鳍型有源区域的上表面间隔开的多个纳米片；栅极，其在交叉第一方向的第二方向上在鳍型有源区域之上延伸；栅极电介质层，其被插置在栅极与每个纳米片之间；第一区中包括的第一源极和漏极区以及第二区中包括的第二源极和漏极区；以及绝缘间隔物，其被插置在鳍型有源区域与纳米片之间，其中空气间隔物被插置在绝缘间隔物与第一源极和漏极区之间。

技术领域

实施方式涉及半导体器件，且更具体地，涉及包括多栅金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)的半导体器件。

背景技术

随着半导体器件的集成度增加，半导体器件在尺寸上减小至极限状态，并且按比例缩小限制正被推动。

发明内容

实施方式针对一种半导体器件，该半导体器件包括：包括第一区和第二区的衬底；鳍型有源区域，其在远离衬底的第一方向上延伸，鳍型有源区域被包括在第一区和第二区的每个中；平行于鳍型有源区域的上表面延伸并与鳍型有源区域的上表面间隔开的多个纳米片，每个纳米片具有沟道区；栅极，其在交叉第一方向的第二方向上在鳍型有源区域之上延伸，其中栅极围绕每个纳米片的至少一部分；栅极电介质层，其被插置在纳米片与栅极之间；第一区中包括的第一源极和漏极区以及第二区中包括的第二源极和漏极区，第一源极和漏极区和第二源极和漏极区连接到纳米片并分别包括彼此不同的材料；以及绝缘间隔物，其被插置在鳍型有源区域与纳米片之间，其中在第一区中空气间隔物被插置在绝缘间隔物与第一源极和漏极区之间。

实施方式还针对一种半导体器件，该半导体器件包括：衬底，其包括在第一区和第二区的每个中的有源区域；面对有源区域的上表面并与有源区域的上表面间隔开的至少一个纳米片堆叠结构，所述至少一个纳米片堆叠结构包括每个具有沟道区的多个纳米片；栅极，其在交叉有源区域的方向上在有源区域之上延伸并覆盖所述至少一个纳米片堆叠结构，其中栅极包括设置在所述至少一个纳米片堆叠结构之上的主栅极部分和设置在所述多个纳米片的每个下方的多个子栅极部分；栅极电介质层，其被插置在所述至少一个纳米片堆叠结构与栅极之间；第一区中包括的第一源极和漏极区和第二区中包括的第二源极和漏极区，第一源极和漏极区和第二源极和漏极区连接到纳米片；第一绝缘间隔物，其设置在所述多个纳米片上，第一绝缘间隔物覆盖栅极的侧壁；以及多个第二绝缘间隔物，所述多个第二绝缘间隔物在第一区中在有源区域的上表面与所述至少一个纳米片堆叠结构之间的空间中和在所述多个纳米片之间的空间中被插置在子栅极部分与第一源极和漏极区之间，并且在第二区中在有源区域的上表面与所述至少一个纳米片堆叠结构之间的空间中和在所述多个纳米片之间的空间中被插置在子栅极部分与第二源极和漏极区之间，其中在第一区中，空气间隔物被插置在第二绝缘间隔物与第一源极和漏极区之间，在第二区中，第二绝缘间隔物接触第二源极和漏极区。

实施方式还针对一种半导体器件，该半导体器件包括：衬底，其包括彼此相邻的第一区和第二区；第一区中的第一纳米片堆叠结构和第二区中的第二纳米片堆叠结构，第一纳米片堆叠结构和第二纳米片堆叠结构每个包括彼此共面的最下面的纳米片、在最下面的纳米片上的金属或金属氮化物导电层、以及在导电层上的第二纳米片，第二纳米片具有比导电层的宽度大的宽度使得第二纳米片在导电层之上突出以形成凹陷；第一源极和漏极区，其设置在第一纳米片堆叠结构的相反两侧上；第二源极和漏极区，其设置在第二纳米片堆叠结构的相反两侧上；绝缘间隔物，其设置在第一纳米片堆叠结构的凹陷和第二纳米片堆叠结构的凹陷中，第二纳米片堆叠结构的凹陷中的绝缘间隔物接触第二源极和漏极区，第一纳米片堆叠结构的凹陷中的绝缘间隔物通过气隙与第一源极和漏极区隔开。

附图说明

通过参照附图详细描述示例实施方式，特征对本领域技术人员将变得明显，附图中：

图1至23示出描述根据示例实施方式的基于工艺顺序制造半导体器件的方法的剖视图；

图24A至24Q示出在根据示例实施方式的半导体器件中可采用的各种空气间隔物的构造的剖视图；