半导体装置的制作方法

实施例涉及半导体装置及其制造方法。

背景技术：

作为用于增大集成电路器件的密度的缩小技术，已经考虑了多栅极晶体管。在多栅极晶体管中，可以在基底上形成鳍形或纳米线形的硅主体，并且可以在所述硅主体的表面上形成栅极。

多栅极晶体管可以通过使用三维(3d)沟道来实现缩小。另外，可以提供改善的电流控制能力而不需要增大多栅极晶体管的栅极长度。另外，可以有效地抑制沟道区的电势受漏电压影响的短沟道效应(sce)。

技术实现要素：

实施例针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于基底上并且围绕第一鳍形图案的部分和第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；以及分隔结构，从场绝缘膜的顶表面突出并且使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，场绝缘膜和分隔结构包括相同的绝缘材料。

实施例还针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；场绝缘膜，位于基底上并且在基底上方围绕第一鳍形图案的部分和第二鳍形图案的部分；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；第三栅极结构，位于第一鳍形图案上并与第一鳍形图案交叉，并且与第一栅极结构分开地延伸；第四栅极结构，位于第二鳍形图案上并与第二鳍形图案交叉，并且与第二栅极结构分开地延伸；以及分隔结构，位于第一鳍形图案与第二鳍形图案之间并使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，并且使第三栅极结构和第四栅极结构分隔，场绝缘膜和分隔结构彼此是单一整体。

实施例还针对半导体装置，所述半导体装置包括：第一鳍形图案和第二鳍形图案，位于基底上并且彼此分开地延伸；第一栅极结构，位于第一鳍形图案上并且与第一鳍形图案交叉；第二栅极结构，位于第二鳍形图案上并且与第二鳍形图案交叉；分隔结构，位于基底上并且使第一栅极结构和第二栅极结构分隔；以及间隔件，沿第一鳍形图案的侧壁、沿第二鳍形图案的侧壁并且沿分隔结构的侧壁延伸。

附图说明

通过参照附图详细描述示例实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，在附图中：

图1示出了根据一些示例实施例的半导体装置的布局图；

图2示出了图1的区域r的放大图；

图3示出了沿图1的线a-a'截取的剖视图；

图4示出了沿图1的线b-b'截取的剖视图；

图5示出了沿图1的线c-c'截取的剖视图；

图6示出了沿图1的线d-d'截取的剖视图；

图7a至图9示出了沿图1的线a-a'截取的剖视图；

图10示出了根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图；

图11至图14示出了根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图；

图15示出了根据一些示例实施例的半导体装置的布局图；

图16a和图16b示出了沿图15的线e-e'截取的剖视图；并且

图17至图43b示出了根据一些示例实施例的制造半导体装置的方法中的多个阶段。

具体实施方式

示例实施例将通过具体实施方式、附图和权利要求而对于本领域技术人员是明显的。实施例不限于在此阐述的实施例。

在下文中将参照图1至图16b描述根据一些示例实施例的半导体装置。

图1是根据一些示例实施例的半导体装置的布局图。图2是图1的区域r的放大图。图3是沿图1的线a-a'截取的剖视图。图4是沿图1的线b-b'截取的剖视图。图5是沿图1的线c-c'截取的剖视图。图6是沿图1的线d-d'截取的剖视图。

参照图1至图6，根据一些示例实施例的半导体装置包括基底100、第一鳍形图案f1、第二鳍形图案f2、场绝缘膜110、第一栅极结构g1、第二栅极结构g2、第三栅极结构g3、第四栅极结构g4、分隔结构ss、间隔件150、第一外延图案162、第二外延图案164和第一层间绝缘膜210。

例如，基底100可以包括体硅或绝缘体上硅(soi)。基底100可以是硅基底或者可以是包括诸如硅锗、锑化铟、铅碲化合物、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓的其它材料的基底。在另一实施方式中，基底100可以是其上形成有外延层的基体基底。

基底100可以包括第一区域i和第二区域ii。在一些示例实施例中，不同的导电类型的半导体装置可以形成在第一区域i和第二区域ii中。在示例中，p型金属氧化物半导体(pmos)晶体管可以形成在第一区域i中，并且n型金属氧化物半导体(nmos)晶体管可以形成在第二区域ii中。在另一示例中，相同的导电类型的半导体装置可以形成在第一区域i和第二区域ii中。

第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以在基底100上彼此分开地延伸。在示例中，第一鳍形图案f1可以形成在基底100的第一区域i中，并且第二鳍形图案f2可以形成在基底100的第二区域ii中。

第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以从基底100突出，以在基底100上方纵向延伸。在示例中，第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2中的每个可以具有短边和长边。第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2中的每个的长边示出为沿第一方向x延伸。因此，第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以在基底100上方沿第一方向x延长。

第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以是基底100的部分并且可以包括从基底100生长的外延层。第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以包括作为半导体元素的例如硅(si)或锗(ge)。第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以包括例如iv族-iv族化合物半导体或iii族-v族化合物半导体的化合物半导体。

例如，第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2包括例如iv族-iv族化合物，诸如包括碳(c)、si、ge和锡(sn)中的两种或更多种的二元化合物或三元化合物或者通过用iv族元素掺杂二元化合物或三元化合物所制备的化合物。第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以包括例如iii族-v族化合物半导体，诸如通过将作为iii族元素的铝(al)、镓(ga)和铟(in)中的至少一种与作为v族元素的磷(p)、砷(as)和锑(sb)中的一种结合而形成的二元化合物、三元化合物和四元化合物中的一种。在一些示例实施例中，第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以是包括si的硅鳍形图案。

场绝缘膜110可以在基底100上方围绕第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2的部分。在示例中，基底100可以包括可以由第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2的相对的侧壁限定的第一沟槽t1。场绝缘膜110可以填充第一鳍形图案f1与第二鳍形图案f2之间的第一沟槽t1的部分。

图4示出了场绝缘膜110的顶表面具有与第一鳍形图案f1的顶表面的部分和第二鳍形图案f2的顶表面的部分的高度相同的高度。在另一实施方式中，例如，第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以突出超过场绝缘膜110的顶表面。

第一栅极结构g1可以形成在第一鳍形图案f1上以与第一鳍形图案f1交叉。在示例中，第一栅极结构g1可以在第一鳍形图案f1上方沿第二方向y纵向延伸。

第二栅极结构g2可以形成在第二鳍形图案f2上以与第二鳍形图案f2交叉。在示例中，第二栅极结构g2可以在第二鳍形图案f2上方沿第二方向y纵向延伸。

第三栅极结构g3可以与第一栅极结构g1分开地延伸。第三栅极结构g3可以形成在第一鳍形图案f1上以与第一鳍形图案f1交叉。在示例中，第三栅极结构g3可以在第一鳍形图案f1上方沿第二方向y纵向延伸。

第四栅极结构g4可以与第二栅极结构g2分开地延伸。第四栅极结构g4可以形成在第二鳍形图案f2上以与第二鳍形图案f2交叉。在示例中，第四栅极结构g4可以在第二鳍形图案f2上方沿第二方向y纵向延伸。

第一栅极结构g1至第四栅极结构g4中的每个可以包括栅极绝缘膜和金属膜。在示例中，第一栅极结构g1可以包括第一栅极绝缘膜132a以及第一金属膜134a和第二金属膜136a。如图3和图5中所示，第一金属膜134a和第二金属膜136a可以堆叠在第一栅极绝缘膜132a上。在示例中，第二栅极结构g2可以包括第二栅极绝缘膜132b以及第三金属膜134b和第四金属膜136b。如图3和图5中所示，第三金属膜134b和第四金属膜136b可以堆叠在第二栅极绝缘膜132b上。

第一栅极绝缘膜132a和第二栅极绝缘膜132b可以形成在同一水平上。如在此使用的，表述“形成在同一水平上”意味着通过同一制造工艺形成元件。第一金属膜134a和第三金属膜134b可以形成在同一水平上。第二金属膜136a和第四金属膜136b可以形成在同一水平上。

在一些示例实施例中，第一栅极绝缘膜132a可以沿第一鳍形图案f1的顶表面和侧壁、场绝缘膜110的顶表面以及分隔结构ss的侧壁延伸。类似地，第二栅极绝缘膜132b可以沿第二鳍形图案f2的顶表面和侧壁、场绝缘膜110的顶表面以及分隔结构ss的侧壁延伸。

第一栅极绝缘膜132a和第二栅极绝缘膜132b可以包括具有比氧化硅膜的介电常数高的介电常数的高k材料。在示例中，第一栅极绝缘膜132a和第二栅极绝缘膜132b可以包括氧化铪、氧化铪硅、氧化镧、氧化镧铝、氧化锆、氧化锆硅、氧化钽、氧化钛、氧化钡锶钛、氧化钡钛、氧化锶钛、氧化钇、氧化铝、氧化铅钪钽、铌酸铅锌、它们的组合等中的一种或更多种。

在一些示例实施例中，第一金属膜134a和第三金属膜134b可以控制逸出功。第二金属膜136a和第四金属膜136b可以分别填充由第一金属膜134a和第三金属膜134b形成的空间。

例如，第一金属膜134a和第三金属膜134b可以包括tin、tan、tic、tac、tial、tialc等中的一种或更多种。例如，第二金属膜136a和第四金属膜136b可以包括钨(w)、al、tin、钴(co)等中的一种或更多种。第一金属膜134a、第二金属膜136a、第三金属膜134b和第四金属膜136b可以包括诸如硅或硅锗的非金属材料。例如，第一金属膜134a、第二金属膜136a、第三金属膜134b和第四金属膜136b可以由替换工艺形成。

分隔结构ss可以从场绝缘膜110的顶表面突出。分隔结构ss可以形成在基底100的第一区域i与第二区域ii之间。在示例中，分隔结构ss可以形成在第一鳍形图案f1与第二鳍形图案f2之间。

分隔结构ss可以使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔并且可以使第三栅极结构g3和第四栅极结构g4分隔。分隔结构ss可以包括绝缘材料。因此，第一栅极结构g1和第二栅极结构g2可以被电绝缘，并且第三栅极结构g3和第四栅极结构g4可以被电绝缘。

分隔结构ss可以使第一栅极结构g1至第四栅极结构g4分隔。因此，第一栅极结构g1至第四栅极结构g4可以被放置为与分隔结构ss的侧壁接触。第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的与分隔结构ss相邻的侧壁的宽度可以越靠近分隔结构ss处越大。第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的宽度指第一栅极结构g1至第四栅极结构g4在第一方向x上的宽度。在下文中将以第四栅极结构g4作为示例来详细描述第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的宽度。

在示例中，如图2中所示，第四栅极结构g4的与分隔结构ss相邻的侧壁可以包括第一凹线cl1。第一凹线cl1可以形成为使得第四栅极结构g4的宽度可以越靠近分隔结构ss越大。

例如，通过在形成分隔结构ss之后形成第四栅极结构g4，第四栅极结构g4可以形成为具有图2中示出的形状。在示例中，形成分隔结构ss之后，第四栅极结构g4可以在与分隔结构ss交叉的方向上通过图案化来形成。根据用于形成第四栅极结构g4的图案化特性，第四栅极结构g4的与分隔结构ss相邻的部分可以不被锐利地图案化。因此，第四栅极结构g4可以形成为具有第一凹线cl1。

第一栅极结构g1至第四栅极结构g4可以与第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2交叉。因此，第一栅极结构g1至第四栅极结构g4可以被放置为与第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2接触。第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的与第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2相邻的侧壁的宽度可以越靠近第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2越大。如上所述，第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的宽度指第一栅极结构g1至第四栅极结构g4在第一方向x上的宽度。在下文中将以第四栅极结构g4作为示例来进一步详细描述第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的宽度。

在示例中，如图2中所示，第四栅极结构g4的与第二鳍形图案f2相邻的侧壁可以包括第二凹线cl2。第二凹线cl2可以形成为使得第四栅极结构g4的宽度可以越靠近第二鳍形图案f2越大。

通过在形成第二鳍形图案f2之后形成第四栅极结构g4，第四栅极结构g4可以形成为具有图2中示出的形状。在示例中，形成第二鳍形图案f2之后，第四栅极结构g4可以在与第二鳍形图案f2交叉的方向上通过图案化来形成。根据用于形成第四栅极结构g4的图案化特性，第四栅极结构g4的与第二鳍形图案f2相邻的部分可以不被锐利地图案化。因此，第四栅极结构g4可以形成为具有第二凹线cl2。

分隔结构ss可以与场绝缘膜110形成一个整体。在示例中，分隔结构ss和场绝缘膜110可以形成在同一水平上。因此，场绝缘膜110和分隔结构ss可以包括相同的绝缘材料。在示例中，场绝缘膜110和分隔结构ss可以包括相同的氧化物。

在一些示例实施例中，分隔结构ss可以横向突出超过第一栅极结构g1至第四栅极结构g4中的每个的侧壁。在示例中，分隔结构ss可以横向突出超过第一栅极结构g1的侧壁和第二栅极结构g2的侧壁。作为示例，图1示出了分隔结构ss的顶表面的形状为椭圆形形状。在另一实施方式中，分隔结构ss的顶表面可以为矩形形状。

在示例中，分隔结构ss可以在第一方向x上延伸。在示例中，如图1中所示，分隔结构ss可以在第一方向x上延伸，以使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔并且使第三栅极结构g3和第四栅极结构g4分隔。在另一实施方式中，分隔结构ss可以使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔，但可以不使第三栅极结构g3和第四栅极结构g4分隔。在另一实施方式中，分隔结构ss可以使第三栅极结构g3和第四栅极结构g4分隔，但可以不使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔。

在一些示例实施例中，分隔结构ss的顶表面可以与第一栅极结构g1的顶表面和第二栅极结构g2的顶表面基本设置在同一平面上。在示例中，通过诸如化学机械抛光(cmp)的平坦化，分隔结构ss的顶表面与第一栅极结构g1的顶表面和第二栅极结构g2的顶表面可以基本设置在同一平面上。

在一些示例实施例中，分隔结构ss可以包括顺序地堆叠在场绝缘膜110上的第一绝缘图案122p、第二绝缘图案124p和第三绝缘图案126p。第一绝缘图案122p的底表面可以被放置为与场绝缘膜110的顶表面接触。

第二绝缘图案124p可以包括与第一绝缘图案122p不同的材料。第三绝缘图案126p可以包括与第二绝缘图案124p不同的材料。在一些示例实施例中，第一绝缘图案122p和第三绝缘图案126p可以包括氧化物，第二绝缘图案124p可以包括氮化物。

分隔结构ss和场绝缘膜110可以彼此形成一个整体。因此，第一绝缘图案122p和场绝缘膜110可以包括基本相同的绝缘材料。在示例中，第一绝缘图案122p和场绝缘膜110可以包括基本相同的氧化物。

在一些示例实施例中，第二绝缘图案124p可以设置为比第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2高。在示例中，第二绝缘图案124p的顶表面可以比第一鳍形图案f1的顶表面和第二鳍形图案f2的顶表面高。

间隔件150可以形成在第一栅极结构g1至第四栅极结构g4中的每个的侧壁和分隔结构ss的侧壁上。在示例中，如图1和图4至图6中所示，间隔件150可以沿第一栅极结构g1的侧壁、第二栅极结构g2的侧壁和分隔结构ss的侧壁延伸。

作为示例，间隔件150被示出为单层膜。在另一实施方式中，间隔件150可以形成为多层膜。

在示例中，间隔件150可以包括氮化硅(sin)、氮氧化硅(sion)、氧化硅(sio2)、碳氮氧化硅(siocn)或它们的组合。在另一示例中，间隔件150可以包括具有比氧化硅膜的介电常数低的介电常数的低k材料。

第一外延图案162和第二外延图案164中的每个可以在栅极结构的两个侧壁上形成在鳍形图案上。在示例中，第一外延图案162可以在第一栅极结构g1与第三栅极结构g3之间形成在第一鳍形图案f1上。在示例中，第二外延图案164可以在第二栅极结构g2与第四栅极结构g4之间形成在第二鳍形图案f2上。

第一外延图案162和第二外延图案164可以与第一栅极结构g1至第四栅极结构g4绝缘。第一外延图案162和第二外延图案164可以执行晶体管的源极/漏极的功能。

在一些示例实施例中，第一外延图案162和第二外延图案164可以是抬高的源极/漏极。因此，第一外延图案162和第二外延图案164的最上部可以突出超过第一鳍形图案f1的顶表面和第二鳍形图案f2的顶表面。在一些示例实施例中，第一外延图案162和第二外延图案164可以是在多个栅电极之间共享的源极/漏极。

作为示例，第一外延图案162和第二外延图案164被示出为单层膜。在另一实施方式中，第一外延图案162和第二外延图案164可以形成为多层膜。

在一些示例实施例中，第一外延图案162和第二外延图案164可以被分隔结构ss分隔。在示例中，分隔结构ss可以置于第一外延图案162与第二外延图案164之间。分隔结构ss可以包括绝缘材料。因此，第一外延图案162和第二外延图案164可以被电绝缘。

作为示例，第一外延图案162和第二外延图案164被示出为具有五边形剖面形状。在另一实施方式中，第一外延图案162和第二外延图案164可以具有诸如以菱形或六边形剖面形状为例的各种其它剖面形状。

第一外延图案162和第二外延图案164可以包括不同的导电类型的杂质或者可以包括相同导电类型的杂质。

在示例中，在pmos晶体管形成在第一区域i或第二区域ii中的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括p型杂质或用于防止p型杂质扩散的杂质。在示例中，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括硼(b)、c、in、ga、al或它们的组合中的一种或更多种。

另外，在pmos晶体管形成在第一区域i或第二区域ii中的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括压应力材料。在示例中，在第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2包括si的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括诸如以sige为例的具有比si的晶格常数大的晶格常数的材料。压应力材料可以将压应力施加到第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2，并且可以因此改善沟道区中的载流子的迁移率。

另一方面，在nmos晶体管形成在第一区域i或第二区域ii中的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括n型杂质或用于防止n型杂质的扩散的杂质。在示例中，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括磷(p)、sb、as或它们的组合中的一种或更多种。

另外，在nmos晶体管形成在第一区域i或第二区域ii中的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括拉应力材料。在示例中，在第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2包括si的情况下，第一外延图案162或第二外延图案164可以包括诸如以sic为例的具有比si的晶格常数小的晶格常数的材料。拉应力材料可以将拉应力施加到第一鳍形图案f1或第二鳍形图案f2，并且可以因此改善沟道区中的载流子的迁移率。

第一层间绝缘膜210可以形成为填充第一栅极结构g1至第四栅极结构g4、分隔结构ss以及第一外延图案162和第二外延图案164的周围。作为示例，图4至图6示出了第一层间绝缘膜210的顶表面与第一栅极结构g1的顶表面和第三栅极结构g3的顶表面以及分隔结构ss的顶表面设置在同一平面上。

作为示例，第一层间绝缘膜210可以包括例如氧化物膜、氮化物膜和氮氧化物膜中的一种或更多种。

图7a至图9是沿图1的线a-a'截取的剖视图。为了方便，可以省略图1至图6的示例实施例的冗余描述。

参照图7a，分隔结构ss的宽度可以随着远离场绝缘膜110的顶表面而逐渐减小。分隔结构ss的宽度指分隔结构ss在第一栅极结构g1和第二栅极结构g2延伸的方向上的宽度。

在示例中，分隔结构ss的底表面的宽度(即，第一宽度w1)可以比分隔结构ss的顶表面的宽度(即，第二宽度w2)大。因此，分隔结构ss的侧壁可以相对于场绝缘膜110的顶表面倾斜。

通过使用用于形成分隔结构ss的蚀刻工艺的特性，分隔结构ss可以形成为具有图7a中示出的形状，并且这将在下面参照图29至图34进行描述。

参照图7b和图7c，分隔结构ss的顶表面可以不与第一栅极结构g1的顶表面和第二栅极结构g2的顶表面设置在同一平面上。

在示例中，如图7b中所示，分隔结构ss可以突出超过第一栅极结构g1的顶表面和第二栅极结构g2的顶表面。在一些示例实施例中，分隔结构ss的顶表面可以具有凸形。

在另一示例中，如图7c中所示，分隔结构ss可以从第一栅极结构g1的顶表面和第二栅极结构g2的顶表面向下凹进。在一些示例实施例中，分隔结构ss的顶表面可以具有凹形。

由于用于使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2以及分隔结构ss平坦化的平坦化工艺的特性，分隔结构ss可以具有图7b或图7c中示出的形状，并且这将在下面参照图29至图34进行描述。在示例中，在分隔结构ss的蚀刻速率低于第一栅极结构g1和第二栅极结构g2的蚀刻速率的情况下，可以在平坦化工艺中形成图7b的分隔结构ss。另一方面，在分隔结构ss的蚀刻速率高于第一栅极结构g1和第二栅极结构g2的蚀刻速率的情况下，可以在平坦化工艺中形成图7c的分隔结构ss。

参照图8，基底100还可以包括第二沟槽t2。

第二沟槽t2可以设置在第一鳍形图案f1与第二鳍形图案f2之间以与第一沟槽t1相邻。第二沟槽t2可以形成为比第一沟槽t1深。在示例中，第二沟槽t2的底表面可以比第一沟槽t1的底表面低。

场绝缘膜110可以填充第一沟槽t1和第二沟槽t2。

在一些示例实施例中，分隔结构ss可以与第二沟槽t2叠置。如在此使用的，术语“叠置”意味着元件在竖直方向上彼此叠置。因此，分隔结构ss可以在相对于第二沟槽t2的竖直方向上形成。

因此，填充第一沟槽t1和第二沟槽t2的场绝缘膜110可以使第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2分隔。形成在场绝缘膜110上的分隔结构ss可以使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔。

参照图9，场绝缘膜110可以包括第一子场绝缘膜112和第二子场绝缘膜114。在一些示例实施例中，第一子场绝缘膜112和第二子场绝缘膜114可以形成在第一鳍形图案f1与第二鳍形图案f2之间。

第一子场绝缘膜112可以沿第一沟槽t1的侧壁和底表面形成。因此，第一子场绝缘膜112可以是场绝缘膜110的被放置为与第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2中的每个的侧壁接触的部分。

第二子场绝缘膜114可以形成在第一子场绝缘膜112上。第二子场绝缘膜114可以被放置为与分隔结构ss直接接触。在示例中，第二子场绝缘膜114可以被放置为与分隔结构ss的第一绝缘图案122p直接接触。场绝缘膜110和分隔结构ss可以彼此形成一个整体。因此，场绝缘膜110和分隔结构ss可以包括相同的绝缘材料。在示例中，分隔结构ss的第二子场绝缘膜114和第一绝缘图案122p可以包括基本相同的氧化物。

图10是根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图。例如，图10是沿图1的线b-b'截取的剖视图。为了方便，可以省略图1至图6的示例实施例的冗余描述。

参照图10，分隔结构ss可以使第一外延图案162和第二外延图案164分隔。

在示例中，第一外延图案162的侧壁的至少一部分可以沿分隔结构ss的侧壁延伸，并且第二外延图案164的侧壁的至少一部分可以沿分隔结构ss的侧壁延伸。

在示例中，第一外延图案162或第二外延图案164的侧壁的至少一部分可以被放置为与形成在分隔结构ss的侧壁上的间隔件150接触。因此，第一外延图案162的侧壁的部分可以由间隔件150的侧壁限定，并且第二外延图案164的侧壁的部分也可以由间隔件150的侧壁限定。

在一些示例实施例中，不同的导电类型的外延图案可以形成在分隔结构ss的两侧上。在示例中，第一外延图案162可以包括与第二外延图案164的杂质不同的导电类型的杂质。在示例中，第一外延图案162可以包括p型杂质，第二外延图案164可以包括n型杂质。在该示例中，第一外延图案162和第二外延图案164可以具有不同的形状。在示例中，第一外延图案162的外观可以具有五边形形状，第二外延图案164的外观可以具有圆形形状。

在一些示例实施例中，第一外延图案162可以连接到与第一鳍形图案f1相邻的鳍形图案上的外延图案，第二外延图案164可以连接到与第二外延图案164相邻的鳍形图案上的外延图案。

随着根据一些示例实施例的半导体装置被缩小，鳍形图案之间的距离会减小。第一外延图案162和第二外延图案164可分别形成在第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2上。因此，第一外延图案162与第二外延图案164之间的距离会减小。然而，通过设置在第一外延图案162与第二外延图案164之间的分隔结构ss，可以防止第一外延图案162和第二外延图案164被放置为彼此接触。在示例中，分隔结构ss可以有效地防止包括p型杂质的第一外延图案162与包括n型杂质的第二外延图案164被放置为彼此接触。

图11至图14是根据一些示例实施例的半导体装置的剖视图。为了方便，可以省略图1至图6的示例实施例的冗余描述。

参照图11至图14，根据一些示例实施例的半导体装置还可以包括第二层间绝缘膜220和接触件170。

第二层间绝缘膜220可以沉积在第一层间绝缘膜210上。在示例中，第二层间绝缘膜220可以覆盖第一层间绝缘膜210、第一栅极结构g1至第四栅极结构g4和分隔结构ss。

例如，第二层间绝缘膜220可以包括氧化物膜、氮化物膜和氮氧化物膜中的一种或更多种。

接触件170可以形成为被放置为与第一外延图案162或第二外延图案164接触。在示例中，接触件170可以穿透第一层间绝缘膜210和第二层间绝缘膜220的部分并且可以被放置为与第一外延图案162或第二外延图案164接触。

在一些示例实施例中，接触件170中的每个可以包括硅化物膜172、第一导电膜174和第二导电膜176。

硅化物膜172可以形成在接触件170的底部处并且可以被放置为与第一外延图案162或第二外延图案164接触。例如，硅化物膜172可以包括铂(pt)、镍(ni)或钴(co)。

第一导电膜174可以沿硅化物膜172的顶表面、第一层间绝缘膜210的侧壁和第二层间绝缘膜220的侧壁形成。第二导电膜176可以形成为填充由第一导电膜174形成的空间。

作为示例，接触件170示出为部分穿透第一外延图案162或第二外延图案164。在示例中，接触件170的底表面可以沿第一外延图案162或第二外延图案164的顶表面延伸。

在示例中，第一导电膜174可以包括例如钛(ti)或氮化钛(tin)，第二导电膜176可以包括例如w、al或铜(cu)。

图15是根据一些示例实施例的半导体装置的布局图。图16a和16b是沿图15的线e-e'截取的剖视图。为了方便，可以省略图1至图6的示例实施例的冗余描述。

参照图15和图16a，分隔结构ss的顶表面可以是不平坦的。

例如，分隔结构ss可以包括第一分隔部分sp1、第二分隔部分sp2和连接部分cp。

第一分隔部分sp1可以是分隔结构ss的使第一栅极结构g1和第二栅极结构g2分隔的部分。第二分隔部分sp2可以是分隔结构ss的使第三栅极结构g3和第四栅极结构g4分隔的部分。连接部分cp可以是分隔结构ss的在场绝缘膜110上方使第一分隔部分sp1和第二分隔部分sp2连接的部分。

在一些示例实施例中，连接部分cp的顶表面可以比第一分隔部分sp1的顶表面和第二分隔部分sp2的顶表面低。因此，分隔结构ss的顶表面可以是不平坦的。在一些示例实施例中，连接部分cp的顶表面可以具有凹形。

在一些示例实施例中，第一分隔部分sp1和第二分隔部分sp2可以与第一栅极结构g1至第四栅极结构g4形成在同一水平上。例如，在用于形成第一栅极结构g1至第四栅极结构g4的图案化期间，第一分隔部分sp1和第二分隔部分sp2可以与第一栅极结构g1至第四栅极结构g4一起形成。因此，在一些示例实施例中，第一分隔部分sp1的侧壁可以与第一栅极结构g1的侧壁和第二栅极结构g2的侧壁基本设置在同一平面上。类似地，第二分隔部分sp2的侧壁可以与第三栅极结构g3的侧壁和第四栅极结构g4的侧壁基本设置在同一平面上。

间隔件150可以沿分隔结构ss的侧壁延伸。例如，间隔件150可以沿第一分隔部分sp1的两个侧壁延伸。间隔件150可以沿第二分隔部分sp2的两个侧壁延伸。因此，间隔件150可以沿第一栅极结构g1至第四栅极结构g4中的每个的侧壁和分隔结构ss的侧壁延伸。

参照图15和图16b，第一分隔部分sp1和第二分隔部分sp2可以不被放置为彼此接触。

例如，在图16b的示例实施例中，与图16a的示例实施例不同，分隔结构ss可以不包括连接部分cp。因此，间隔件150可以被放置为在第一分隔部分sp1的两个侧壁上并在第二分隔部分sp2的两个侧壁上与场绝缘膜110的顶表面接触。

在下文中将参照图1至图6以及图17至图43b描述根据一些示例实施例的制造半导体装置的方法。

图17至图43b示出了根据一些示例实施例的制造半导体装置的方法的多个阶段。为了方便，可以省略图1至图16b的示例实施例的冗余描述。

参照图17至图19，在基底100上形成第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2。

在示例中，可以通过对基底100执行蚀刻工艺来形成彼此分开地延伸的第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2。

可以在基底100的第一区域i中形成第一鳍形图案f1，并且可以在基底100的第二区域ii中形成第二鳍形图案f2。第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2可以在第一方向x上延伸。

参照图20至图22，在基底100上形成隔离绝缘膜120。

可以形成隔离绝缘膜120以覆盖第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2。因此，可以在基底100上将隔离绝缘膜120形成为具有比第一鳍形图案f1的顶表面和第二鳍形图案f2的顶表面高的顶表面。

在一些示例实施例中，隔离绝缘膜120可以包括在基底100上顺序地堆叠的第一绝缘膜122、第二绝缘膜124和第三绝缘膜126。另外，在一些示例实施例中，可以将第二绝缘膜124形成为比第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2高。例如，可以将第二绝缘膜124的顶表面形成为比第一鳍形图案f1的顶表面和第二鳍形图案f2的顶表面高。

在一些示例实施例中，第一绝缘膜122和第三绝缘膜126可以包括氧化物，并且第二绝缘膜124可以包括氮化物。

在一些示例实施例中，隔离绝缘膜120可以是单层膜。在示例中，隔离绝缘膜120可以是包括氧化物的单层膜。

参照图23至图25，在隔离绝缘膜120上形成牺牲图案310和第一掩模图案320。

可以将牺牲图案310形成为部分暴露隔离绝缘膜120的顶表面。例如，牺牲图案310可以覆盖隔离绝缘膜120的在第一区域i中的部分并且可以暴露隔离绝缘膜120的在第二区域ii中的部分。例如，牺牲图案310的侧壁可以沿第一区域i的与第二区域ii相邻的边缘形成。

例如，牺牲图案310可以包括旋涂硬掩模(soh)。

此后，可以形成沿牺牲图案310的侧壁延伸的第一掩模图案320。例如，可以形成掩模膜以使其沿牺牲图案310的轮廓和隔离绝缘膜120的轮廓延伸。此后，可以通过对掩模膜执行回蚀工艺来形成沿牺牲图案310的侧壁延伸的第一掩模图案320。

可以沿第一区域i的与第二区域ii相邻的边缘形成牺牲图案310的侧壁。因此，可以在第一区域i与第二区域ii之间形成第一掩模图案320。例如，可以在第一鳍形图案f1与第二鳍形图案f2之间在隔离绝缘膜120上形成第一掩模图案320。第一掩模图案320可以在第一方向x上纵向延伸。

参照图26至图28，去除牺牲图案310。

因此，第一掩模图案320可以暴露隔离绝缘膜120的在第一区域i和第二区域ii中的部分。

参照图29至图31，可以使第一掩模图案320图案化。

例如，可以去除第一掩模图案320的在第一方向x上延伸的部分。因此，如图29中所示，作为示例，可以将第一掩模图案320形成为具有椭圆形顶表面。在另一实施方式中，根据第一掩模图案320所经历的图案化的特性，可以将第一掩模图案320形成为具有矩形顶表面。

在一些示例实施例中，在第一掩模图案320的图案化期间，也可以使隔离绝缘膜120的部分图案化。例如，在第一掩模图案320的图案化期间，也可以使第三绝缘膜126的至少一部分图案化。在另一实施方式中，在第一掩模图案320的图案化期间，可以不使隔离绝缘膜120图案化。

在一些示例实施例中，在第一掩模图案320的图案化期间，可以将第二绝缘膜124用作蚀刻停止层。因此，可以在使第一掩模图案320图案化的工艺中暴露第二绝缘膜124的顶表面的部分。可以通过第二绝缘膜124保护第一绝缘膜122。因此，不会暴露第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2。

参照图32至图34，通过使用第一掩模图案320作为蚀刻掩模执行第一蚀刻工艺，可以暴露第一鳍形图案f1的上部和第二鳍形图案f2的上部。此后，去除第一掩模图案320。

因此，可以形成围绕第一鳍形图案f1的部分和第二鳍形图案f2的部分的场绝缘膜110以及设置在场绝缘膜110上的分隔结构ss。

作为示例，图33示出分隔结构ss的第三宽度w3是基本均匀的，而与距离场绝缘膜110的顶表面的距离无关。在另一实施方式中，分隔结构ss的第三宽度w3可以根据与场绝缘膜110的顶表面的距离而变化。例如，分隔结构ss的第三宽度w3可以随着远离场绝缘膜110的顶表面而逐渐减小。

参照图35至图37，形成覆盖第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2以及场绝缘膜110的虚设栅极膜410。

例如，可以在图32至图34中示出的结构上形成虚设栅极膜410。因此，可以形成覆盖第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2、场绝缘膜110以及分隔结构ss的虚设栅极膜410。

例如，虚设栅极膜410可以包括多晶硅。在另一实施方式中，例如，虚设栅极膜410可以包括氧化硅膜和形成在氧化硅膜上的多晶硅。

此后，可以执行平坦化工艺直至暴露分隔结构ss的顶表面。例如，平坦化工艺可以包括cmp工艺。

参照图38至图40a，使虚设栅极膜410图案化。

例如，可以在图35至图37中示出的结构上形成第二掩模图案420。

可以将第二掩模图案420形成为与第一鳍形图案f1和第二鳍形图案f2交叉。在示例中，可以形成在第二方向y上延伸的多第二掩模图案420。可以将第二掩模图案420的至少部分形成为与分隔结构ss交叉。

此后，可以使用第二掩模图案420作为蚀刻掩模执行第二蚀刻工艺。因此，可以在第一鳍形图案f1的在场绝缘膜110上暴露的部分上形成第一虚设栅极结构dg1，并且可以在第二鳍形图案f2的在场绝缘膜110上暴露的部分上形成第二虚设栅极结构dg2。可以通过分隔结构ss使第一虚设栅极结构dg1和第二虚设栅极结构dg2分隔。

参照图38和图40b，在一些示例实施例中，可以通过第二蚀刻工艺部分蚀刻分隔结构ss。

例如，如图40b中所示，可以蚀刻分隔结构ss的被第二掩模图案420暴露的部分。因此，可以形成包括第一分隔部分sp1、第二分隔部分sp2和连接部分cp的分隔结构ss。连接部分cp的顶表面可以比第一分隔部分sp1的顶表面和第二分隔部分sp2的顶表面低。此后，可以去除第二掩模图案420。

在一些示例实施例中，分隔结构ss可以不包括连接部分cp。因此，可以继续第二蚀刻工艺，直至在第一分隔部分sp1与第二分隔部分sp2之间暴露场绝缘膜110。

参照图41至图43a，在第一虚设栅极结构dg1的侧壁、第二虚设栅极结构dg2的侧壁和分隔结构ss的侧壁上形成间隔件150。

例如，可以形成绝缘膜以使其沿第一虚设栅极结构dg1的轮廓和第二虚设栅极结构dg2的轮廓以及分隔结构ss的轮廓延伸。此后，可以对绝缘膜执行回蚀工艺。因此，可以将间隔件150形成为沿第一虚设栅极结构dg1的侧壁、第二虚设栅极结构dg2的侧壁和分隔结构ss的侧壁延伸。

参照图41和图43b，在一些示例实施例中，在分隔结构ss包括第一分隔部分sp1和第二分隔部分sp2以及连接部分cp的情况下，可以将间隔件150形成为沿第一分隔部分sp1的两个侧壁和第二分隔部分sp2的两个侧壁延伸。

此后，参照图1至图6，形成第一栅极结构g1和第二栅极结构g2。

例如，可以用第一栅极结构g1替换第一虚设栅极结构dg1，可以用第二栅极结构g2替换第二虚设栅极结构dg2。例如，可以执行替换金属栅极(rmg)工艺。

通过总结和回顾，随着半导体装置被缩小，栅极结构的隔离会变得更加困难。例如，可以通过使用蚀刻工艺部分切割栅极结构并用绝缘材料填充栅极结构的被切割的部分来使栅极结构分隔。然而，在这种情况下，随着半导体装置被缩小，会不能用绝缘材料适当地填充栅极结构的切割部分，因此，会在半导体装置中造成缺陷。

如上所述，实施例涉及具有将栅电极彼此分隔的分隔结构的半导体装置以及制造该半导体装置的方法。

根据一些示例实施例的制造半导体装置的方法可以提供可使用分隔结构而容易地缩小的半导体装置。可以形成分隔结构，然后可以形成被分隔结构分隔的第一栅极结构和第二栅极结构。因此，在一些示例实施例中，可以省略部分切割栅极结构的操作和用绝缘材料填充栅极结构的切割部分的操作。因此，可以有效地使第一栅极结构和第二栅极结构分隔，同时减小第一鳍形图案与第二鳍形图案之间的距离。

在此已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般性和描述性的意义来被使用并将被解释，而不是出于限制的目的。在一些情况下，如自提交本申请之时起对于本领域普通技术人员将明显的是，除非另有明确说明，否则结合具体实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中阐述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式上和细节上进行各种改变。