半导体器件的制作方法

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半导体器件的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种包括第一有源区和第二有源区的半导体器件。每个有源区包括多个鳍突起和布置在各鳍突起之间的凹进区域。多个栅极结构布置在多个鳍突起中的每一个上。半导体层布置在每个凹进区域中。第一有源区的栅极结构之间的距离与第二有源区的栅极结构之间的距离相同,并且第一凹进区域的半导体层的底表面与第一有源区的鳍突起中的每一个的顶表面之间的高度差小于第二有源区的凹进区域的半导体层的底表面与第二有源区的鳍突起中的每一个的顶表面之间的高度差。
【专利说明】
半导体器件
技术领域
[0001]本发明构思的实施例涉及一种半导体器件和一种包括该半导体器件的电子系统。
【背景技术】
[0002]FinFET描述了一种在绝缘体上硅衬底上建立的非平面、双栅晶体管。FinFET晶体管的导电沟道由形成器件的主体的薄硅“鳍”包裹。随着半导体器件高度集成,将诸如FinFET晶体管的离散器件用于半导体器件的集成电路中。可通过在导电性沟道的沟道区域的两侧形成外延层来增加FinFET晶体管中的载流子迀移率。

【发明内容】

[0003]根据本发明构思的示例性实施例,提供了一种半导体器件。该半导体器件包括具有第一晶体管区域和第二晶体管区域的半导体衬底。第一晶体管区域包括:第一有源区,其布置在半导体衬底上,并且包括第一鳍突起和布置在第一鳍突起之间的第一凹进区域;第一栅极结构,其布置在第一鳍突起上;以及第一半导体层,其布置在第一凹进区域中。第二晶体管区域包括:第二有源区,其布置在半导体衬底上,并且包括第二鳍突起和布置在第二鳍突起之间的第二凹进区域,并且第二有源区与第一有源区具有相同的导电类型;第二栅极结构,其布置在第二鳍突起上;以及第二半导体层,其布置在第二凹进区域中。第一栅极结构之间的距离与第二栅极结构之间的距离相同,并且第二鳍突起中的每一个的顶表面与第二凹进区域的底表面之间的高度差大于第一鳍突起中的每一个的顶表面与第一凹进区域的底表面之间的高度差。
[0004]在一个实施例中,第一半导体层的顶表面可高于第二半导体层的顶表面。
[0005]在一个实施例中,第二半导体层的宽度可大于第一半导体层的宽度。
[0006]在一个实施例中,第一晶体管区域的密度可大于第二晶体管区域的密度。
[0007]在一个实施例中,第一半导体层和第二半导体层可为由相同材料形成的外延层。
[0008]在一个实施例中,第一半导体层和第二半导体层可分别与第一有源区和第二有源区具有不同的导电类型。
[0009]在一个实施例中,第一半导体层和第二半导体层中的每一个可包括低浓度杂质区域和布置在低浓度杂质区域上的高浓度杂质区域。
[0010]在一个实施例中,第一鳍突起中的每一个可包括面对第一栅极结构中的每一个的顶表面和面对第一栅极结构中的每一个并且彼此相对的两个侧表面,并且第二鳍突起中的每一个可包括面对第二栅极结构中的每一个的顶表面和面对第二栅极结构中的每一个并且彼此相对的两个侧表面。
[0011]根据本发明构思的实施例,提供了一种半导体器件。所述半导体器件包括布置在半导体衬底上并且限定具有第一导电类型的第一有源区和第二有源区的隔离区。第一有源区包括多个第一鳍突起和布置在第一鳍突起之间的第一凹进区域,并且第二有源区包括多个第二鳍突起和布置在第二鳍突起之间的第二凹进区域。多个第一栅极结构布置在所述多个第一鳍突起上,并且多个第二栅极结构布置在所述多个第二鳍突起上。第一半导体层布置在第一凹进区域中,并且第二半导体层布置在第二凹进区域中。所述多个第一栅极结构之间的距离与所述多个第二栅极结构之间的距离相同,并且第一半导体层的底表面与第一鳍突起中的每一个的顶表面之间的高度差小于第二半导体层的底表面与第二鳍突起中的每一个的顶表面之间的高度差。
[0012]在一个实施例中,半导体器件还可包括布置在半导体衬底中的第一晶体管区域和布置在半导体衬底中的第二晶体管区域。在该实施例中,第一有源区、第一栅极结构和第一半导体层可布置在第一晶体管区域中,并且第二有源区、第二栅极结构和第二半导体层可布置在第二晶体管区域中。此外,在该实施例中,第一晶体管区域的密度可大于第二晶体管区域的密度。
[0013]在一个实施例中,第一半导体层的顶表面可布置在第一栅极结构之间。
[0014]根据本发明构思的实施例,提供了一种半导体器件。所述半导体器件包括具有第一区域和第二区域的半导体衬底。第一 PMOS晶体管区域布置在半导体衬底的第一区域中,并且第二PM0S晶体管区域布置在半导体衬底的第二区域中。第一PM0S晶体管区域包括第一PMOS栅极结构和第一 PMOS半导体层,第一 PMOS栅极结构与布置在半导体衬底上的第一 PMOS有源区的第一 PMOS鳍突起重叠,并且第一 PMOS半导体层布置在第一 PMOS鳍突起之间的第一PMOS凹进区域中。第二PMOS晶体管区域包括第二PMOS栅极结构和第二PMOS半导体层,第二PMOS栅极结构与布置在半导体衬底上的第二 PMOS有源区的第二 PMOS鳍突起重叠,并且第二PMOS半导体层布置在第二PMOS鳍突起之间的第二PMOS凹进区域中。第一PMOS栅极结构之间的距离与第二PMOS栅极结构之间的距离相同,并且第二PMOS凹进区域比第一PMOS凹进区域更深。
[0015]在一个实施例中,第一区域中的第一PMOS晶体管区域的密度可大于第二区域中的第二 PMOS晶体管区域的密度。
[0016]在一个实施例中,第一PMOS半导体层的顶表面可高于第二PMOS半导体层的顶表面。
[0017]在一个实施例中,所述半导体器件还可包括布置在半导体衬底的第三区域中的第三PMOS晶体管区域。在这个实施例中,第三PMOS晶体管区域可包括第三PMOS栅极结构和第三PMOS半导体层,第三PMOS栅极结构与布置在半导体衬底上的第三PMOS有源区的第三PMOS鳍突起重叠,并且第三PMOS半导体层布置在第三PMOS鳍突起之间的第三PMOS凹进区域中。
[0018]在一个实施例中,第三PMOS栅极结构之间的距离可与第一PMOS栅极结构之间的距离相同,并且第三PMOS凹进区域可比第二PMOS凹进区域更深。
[0019]在一个实施例中,所述半导体器件还可包括布置在半导体衬底的第一区域中的第一NMOS晶体管区域和布置在半导体衬底的第二区域中的第二 NMOS晶体管区域。在这个实施例中,第一匪OS晶体管区域可包括第一NMOS栅极结构和第一NMOS半导体层,第一匪OS栅极结构与布置在半导体衬底上的第一 NMOS有源区的第一 NMOS鳍突起重叠,并且第一匪OS半导体层布置在第一匪OS鳍突起之间的第一匪OS凹进区域中。在这个实施例中,第二匪OS晶体管区域可包括第二 NMOS栅极结构和第二 NMOS半导体层,第二 NMOS栅极结构与布置在半导体衬底上的第二匪OS有源区的第二 NMOS鳍突起重叠,并且第二 NMOS半导体层布置在第二 NMOS鳍突起之间的第二匪OS凹进区域中。在这个实施例中,第一匪OS栅极结构之间的距离可与第二NMOS栅极结构之间的距离相同,并且第一NMOS凹进区域可比第二NMOS凹进区域更深。
[0020]在一个实施例中,第二区域中的第二NMOS晶体管区域的密度可大于第一区域中的第一 NMOS晶体管区域的密度。
[0021]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域和第二PMOS凹进区域可比第一匪OS凹进区域和第二 NMOS凹进区域更深。
[0022]在一个实施例中,半导体器件还可包括布置在半导体衬底的第三区域中的第三WOS晶体管区域。在这个实施例中,第三匪OS晶体管区域可包括第三匪OS栅极结构和第三NMOS半导体层,第三NMOS栅极结构与布置在半导体衬底上的第三NMOS有源区的第三NMOS鳍突起重叠,并且第三匪OS半导体层布置在第三匪OS鳍突起之间的第三匪OS凹进区域中。在这个实施例中,布置在第三区域中的第三NMOS晶体管区域的密度可大于布置在第二区域中的第二 NMOS晶体管区域的密度,并且第二 NMOS凹进区域可比第三NMOS凹进区域更深。
[0023]根据本发明构思的示例性实施例,提供了一种半导体器件。所述半导体器件包括布置在半导体衬底上并且限定第一有源区和第二有源区的隔离区。第一有源区包括第一鳍突起和布置在第一鳍突起之间的第一凹进区域,并且第二有源区包括第二鳍突起和布置在第二鳍突起之间的第二凹进区域。彼此平行的第一栅极结构布置在第一鳍突起上,并且彼此平行的第二栅极结构布置在第二鳍突起上。第一半导体层布置在第一凹进区域中,并且第二半导体层布置在第二凹进区域中。第一栅极结构之间的距离与第二栅极结构之间的距离相同,并且第一凹进区域与第二凹进区域具有不同的深度或不同的宽度。
[0024]在一个实施例中,半导体器件还可包括布置在半导体衬底的第一区域中的至少一个第一晶体管区域和布置在半导体衬底的第二区域中的至少一个第二晶体管区域。第一有源区、第一栅极结构和第一半导体层可布置在第一晶体管区域中,并且第二有源区、第二栅极结构和第二半导体层可布置在第二晶体管区域中,并且布置在第一区域中的第一晶体管区域的密度可大于布置在第二区域中的第二晶体管区域的密度。
[0025]在一个实施例中,第二凹进区域可比第一凹进区域更深。
[0026]在一个实施例中,第一栅极结构和第二栅极结构中的每一个可包括栅电极和布置在栅电极的底表面和侧表面上的栅极电介质。
[0027]在一个实施例中,第一栅极结构可具有与第一鳍突起重叠并且延伸至隔离区上的线形,并且第二栅极结构可具有与第二鳍突起重叠并且延伸至隔离区上的线形。
[0028]根据本发明构思的示例性实施例,提供了一种半导体器件,该半导体器件包括:半导体衬底;第一有源区,其布置在半导体衬底上,并且包括第一突起和布置在第一突起之间的第一凹进区域;第一栅极结构,其布置在第一突起上;第一半导体层,其布置在第一凹进区域中;第二有源区,其布置在半导体衬底上,并且包括第二突起和布置在第二突起之间的第二凹进区域,并且第二有源区与第一有源区具有相同的导电类型;第二栅极结构,其布置在第二突起上;以及第二半导体层,其布置在第二凹进区域中。在这个实施例中,第一栅极结构之间的距离与第二栅极结构之间的距离相同,并且第二突起中的一个的顶表面与第二凹进区域的底表面之间的高度差大于第一突起中的一个的顶表面与第一凹进区域的底表面之间的高度差。
【附图说明】
[0029]通过参照附图详细描述本发明构思的示例性实施例,本发明构思将变得更加清楚,其中:
[0030]图1是概念性地示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件的平面图;
[0031]图2是示出第一匪OS晶体管区域至第三NMOS晶体管区域(匪0S_1、匪0S_2和匪0S_3)和第一 PMOS晶体管区域至第三PMOS晶体管区域(PM0S_1、PM0S_2和PM0S_3)的平面图;
[0032]图3A、图3B和图3C是示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件的剖视图;
[0033]图4A至图12C是用于描述根据本发明构思的示例性实施例的用于形成半导体器件的方法的剖视图;
[0034]图13A是概念性地示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体模块的图;以及
[0035]图13B和图13C是概念性地示出根据本发明构思的示例性实施例的电子系统的框图。
【具体实施方式】
[0036]下文中,现在将参照示出了一些实施例的附图更完全地描述本发明构思的示例性实施例。然而,本发明构思可按照不同的形式实现,并且不应理解为限于本文阐述的示例性实施例。相反,提供这些实施例是为了使得本公开将本发明构思完全传递给本领域技术人员。因此,所有这些修改旨在被包括在本发明构思的范围内。相同的附图标记在说明书始终指代相同的元件。
[0037]本文参照作为理想实施例和中间结构的示意图的剖视图、平面图和/或框图来描述实施例。这样,作为例如制造技术和/或公差的结果的附图中的形状的变化是可以预见的。因此,实施例不应被构造为限于本文示出的区的具体形状,而是包括例如由制造工艺导致的形状的偏差。在附图中,为了清楚起见可夸大层和区的尺寸和相对尺寸。应该理解,当一层被称作“位于”另一层或衬底“上”或者“下方”时,该层可直接形成在所述另一层或衬底上,或者在该层与所述另一层或衬底之间可存在中间层。除非上下文清楚地另作说明,否则按照单数形式提及的本发明构思的实施例中的元件的数量可为一个或多个。
[0038]将参照图1、图2、图3A、图3B和图3C描述根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件。图1是概念性地示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件的平面图。在图1中,标记为“Al”的第一区域概念性地示出了第一NMOS晶体管区域NM0S_1和第一PMOS晶体管区域PM0S_1,标记为“A2”的第二区域概念性地示出了第二匪OS晶体管区域匪0S_2和第二PMOS晶体管区域PM0S_2,并且标记为“A3”的第三区域概念性地示出了第三NMOS晶体管区域匪0S_3和第三PMOS晶体管区域PM0S_3。图2是示出图1的第一匪OS晶体管区域NM0S_1、第一PMOS晶体管区域PM0S_1、第二匪OS晶体管区域匪0S_2、第二 PMOS晶体管区域PM0S_2、第三NMOS晶体管区域NM0S_3和第三PMOS晶体管区域PM0S_3的平面图。图3A、图3B和图3C是示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件的剖视图。在图3A、图3B和图3C中,图3A是沿着图2的线1-1’、11-11’和111-111’截取的剖视图,图38是沿着图2的线1¥-1¥’、¥-¥’和¥1-vr截取的剖视图,并且图3C是沿着图2的线νιι-ν?Γ、νιπ-νπΓ、ΙΧ-ΙΧ’、Χ-Χ’、ΧΙ-ΧΓ和XI1-XI I’截取的剖视图。
[0039 ] 参照图1、图2、图3Α、图3Β和图3C,可提供包括第一区1、第二区域A2和第三区域A3的半导体衬底3。半导体衬底3可为由诸如娃的半导体材料形成的衬底。第一 PMOS晶体管区域PM0S_1和第一匪OS晶体管区域匪0S_1可布置在半导体衬底3的第一区域Al中。第二PMOS晶体管区域PM0S_2和第二 NMOS晶体管区域NM0S_2可布置在半导体衬底3的第二区域A2中。第三PMOS晶体管区域PM0S_3和第三匪OS晶体管区域匪0S_3可布置在半导体衬底3的第三区域A3中。
[0040]限定多个有源区的隔离区6可布置在半导体衬底3上。隔离区6可被称作沟槽隔离区。隔离区6可包括二氧化硅。
[0041 ] 多个有源区可包括第一 PMOS有源区8a、第二 PMOS有源区8b、第三PMOS有源区8c、第一NMOS有源区I Oa、第二 NMOS有源区I Ob和第三NMOS有源区I Oc。第一 PMOS有源区8a可布置在第一区域Al的第一PMOS晶体管区域PM0S_1中,并且第一匪OS有源区1a可布置在第一区域Al的第一NMOS晶体管区域NM0S_1中。第二PMOS有源区8b可布置在第二区域A2的第二PMOS晶体管区域PM0S_2中,并且第二匪OS有源区1b可布置在第二区域A2的第二匪OS晶体管区域NM0S_2中。第三PMOS有源区8c可布置在第三区域A3的第三PMOS晶体管区域PM0S_3中,并且第三NMOS有源区1c可布置在第三区域A3的第三NMOS晶体管区域NM0S_3中。
[0042 ] 第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)可与第一 NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、1b和1c)具有不同的导电类型。第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)可布置在半导体衬底3的N阱区中,并且可具有N型导电性。第一NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、10b和1c)可布置在半导体衬底3的P阱区中,并且可具有P型导电性。第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)和第一匪OS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)可具有线形或矩形形状。
[0043]第一 PMOS有源区8a可包括第一 PMOS鳍突起Ppl和布置在第一 PMOS鳍突起Ppl之间的第一PMOS凹进区域Rpl。第二PMOS有源区8b可包括第二PMOS鳍突起Pp2和布置在第二PMOS鳍突起Pp2之间的第二 PMOS凹进区域Rp2。第三PMOS有源区8c可包括第三PMOS鳍突起Pp3和布置在第三PMOS鳍突起Pp3之间的第三PMOS凹进区域Rp3。
[0044]第一匪OS有源区1a可包括第一 NMOS鳍突起Pnl和布置在第一 NMOS鳍突起Pnl之间的第一匪OS凹进区域Rnl。第二匪OS有源区1b可包括第二匪OS鳍突起Pn2和布置在第二匪OS鳍突起Pn2之间的第二匪OS凹进区域Rn2。第三NMOS有源区1c可包括第三匪OS鳍突起Pn3和布置在第三NMOS鳍突起Pn3之间的第三NMOS凹进区域Rn3。
[0045]在一个实施例中,第一PMOS鳍突起Ppl、第一匪OS鳍突起Pnl、第二PMOS鳍突起Pp2、第二 NMOS鳍突起Pn2、第三PMOS鳍突起Pp3和第三NMOS鳍突起Pn3可设置在比隔离区6更高的水平。
[0046]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)可具有不同的深度。第一PMOS凹进区域Rpl可布置在第一PMOS鳍突起Ppl之间,并且具有第一深度Λ Hpl。第二PMOS凹进区域Rp2可布置在第二PMOS鳍突起Pp2之间,并且具有大于第一深度ΔHpl的第二深度Δ Hp2。第三PMOS凹进区域Rp3可布置在第三PMOS鳍突起Pp3之间,并且具有大于第二深度A Hp2的第三深度△ Hp3。第一PMOS凹进区域Rpl在第一深度△ Hpl可具有底表面,第二PMOS凹进区域Rp2在大于第一深度△ Hpl的第二深度△ Hp2可具有底表面,并且第三PMOS凹进区域Rp3在大于第二深度△ Hp2的第三深度△ Hp3可具有底表面。
[0047]在示例性实施例中,第一PMOS鳍突起Ppl的顶表面Tpl与第一PMOS凹进区域Rpl的底表面之间的差(也就是说,第一深度ΔΗρΙ)可小于第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2与第二PMOS凹进区域Rp2的底表面之间的差(也就是说,第二深度△ Hp2)。在示例性实施例中,第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2与第二 PMOS凹进区域Rp2的底表面之间的差(也就是说,第二深度ΔΗρ2)可小于第三PMOS鳍突起Pp3的顶表面Tp3与第三PMOS凹进区域Rp3的底表面之间的差(也就是说,第三深度Δ Hp3)。
[0048]在一个实施例中,第一NMOS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)具有不同深度。在一个实施例中,第一匪OS凹进区域Rnl的深度Δ Hnl可大于第二NMOS凹进区域Rn2的深度△ Hn2,并且第二NMOS凹进区域Rn2的深度△ Hn2可大于第三NMOS凹进区域Rn3的深度Δ Hn3。在一个实施例中,深度Δ Hnl (即,第一匪OS鳍突起Pnl的顶表面Tnl与第一NMOS凹进区域Rnl的底表面之间的差)可大于深度ΛΗη2(即,第二NMOS鳍突起Pn2的顶表面Tn2与第二匪OS凹进区域Rn2的底表面之间的差)。在一个实施例中,深度ΔΗη2(即,第二匪OS鳍突起Ρη2的顶表面Τη2与第二匪OS凹进区域Rn2的底表面之间的差)可大于深度ΔΗη3(即,第三NMOS鳍突起Ρη3的顶表面Τη3与第三NMOS凹进区域Rn3的底表面之间的差)。
[0049]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)的深度ΔΗρΙ、ΔΗρ2和ΔΗρ3可大于第一NMOS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)的深度 ΔΗηΙ、ΔΗη2和 ΔΗη3。
[0050]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)可具有不同宽度。在一个实施例中,第一PMOS凹进区域Rpl中的每一个可具有第一宽度Wpl,第二PMOS凹进区域Rp2中的每一个可具有大于第一宽度Wpl的第二宽度Wp2,并且第三PMOS凹进区域Rp3中的每一个可具有大于第二宽度Wp2的第三宽度Wp3。
[0051 ] 在一个实施例中,第一NMOS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)可具有不同宽度。在一个实施例中,第一NMOS凹进区域Rnl的宽度Wnl可大于第二NMOS凹进区域Rn2的宽度Wn2,并且第二 NMOS凹进区域Rn2的宽度Wn2可大于第三NMOS凹进区域Rn3的宽度Wn3。
[0052]第一 PMOS晶体管区域PM0S_1可包括布置在第一 PMOS有源区8a的第一 PMOS鳍突起Ppl上的第一 PMOS栅极结构57a以及布置在第一 PMOS有源区8a的第一 PMOS凹进区域Rpl中的第一PMOS半导体层42a。在一个实施例中,第一PMOS栅极结构57a可与第一PMOS鳍突起Ppl重叠并且延伸至隔离区6上。第一 PMOS栅极结构57a可包括平行线形状或矩形形状。在一个实施例中,第一PMOS栅极结构57a可面对第一PMOS鳍突起Ppl的顶表面Tpl和两个侧表面。因此,第一 PMOS晶体管区域PM0S_1可包括FinFET晶体管。
[0053]第二 PMOS晶体管区域PM0S_2可包括布置在第二 PMOS有源区8b的第二 PMOS鳍突起Pp2上的第二 PMOS栅极结构57b以及布置在第二 PMOS有源区8b的第二 PMOS凹进区域Rp2中的第二PMOS半导体层42b。在一个实施例中,第二PMOS栅极结构57b可与第二PMOS鳍突起Pp2重叠并且延伸至隔离区6上。第二 PMOS栅极结构57b可包括平行线形状或矩形形状。在一个实施例中,第二PMOS栅极结构57b可面对第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2和两个侧表面。因此,第二 PMOS晶体管区域PM0S_2可包括FinFET晶体管。
[0054]第三PMOS晶体管区域PM0S_3可包括布置在第三PMOS有源区8c的第三PMOS鳍突起Pp3上的第三PMOS栅极结构57c以及布置在第三PMOS有源区8c的第三PMOS凹进区域Rp3中的第三PMOS半导体层42c。在一个实施例中,第三PMOS栅极结构57c可与第三PMOS鳍突起Pp3重叠并且延伸至隔离区6上。第三PMOS栅极结构57c可包括平行线形状或矩形形状。在一个实施例中,第三PMOS栅极结构57c可面对第三PMOS鳍突起Pp3的顶表面Tp3和两个侧表面。因此,第三PMOS晶体管区域PM0S_3可包括FinFET晶体管。
[0055]在一个实施例中,第一PMOS栅极结构57a之间的距离L、第二PMOS栅极结构57b之间的距离L和第三PMOS栅极结构57c之间的距离L可相同。第一PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)中的每一个可包括PMOS栅电极59和布置在PMOS栅电极59的底表面和侧表面上的PMOS栅极电介质58。在一个实施例中,电介质可为可通过施加的电场极化的电绝缘体。
[0056]在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可具有相同导电类型。在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可与第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)具有不同导电类型。第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可具有P型导电性,并且第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)可具有N型导电性。第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可为第一 PMOS晶体管区域至第三PMOS晶体管区域(PM0S_1、PM0S_2和PM0S_3)的源极/漏极区域。在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)中的每一个可包括PMOS低浓度杂质区域LIp和布置在PMOS低浓度杂质区域LIp上的PMOS高浓度杂质区域HIpt3PMOS高浓度杂质区域HIp的杂质浓度可比PMOS低浓度杂质区域LIp的杂质浓度更高。
[0057]晶体管的沟道区域可限定在布置在第一PMOS半导体层42a之间的第一 PMOS鳍突起Ppl中。类似地,晶体管的沟道区域可限定在第二 PMOS鳍突起Pp2和第三PMOS鳍突起Pp3中。第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可用于提高PMOS晶体管的载流子迀移率。
[0058]在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可由相同的材料(例如,硅锗)形成。在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a, 42b和42c)可由不同的材料形成或者由组成比与第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)的组成比不同的材料形成。在一个实施例中,第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)可由硅形成,并且第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)由硅锗外延层形成。
[0059]在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)的顶表面可具有不同高度。在一个实施例中,第一PMOS半导体层42a的顶表面可高于第二PMOS半导体层42b的顶表面,并且第二 PMOS半导体层42b的顶表面可高于第三PMOS半导体层42c的顶表面。在一个实施例中,第一PMOS半导体层42a的顶表面可高于第一PMOS鳍突起Ppl的顶表面Tpl。第一 PMOS半导体层42a的顶表面可布置在第一 PMOS栅极结构57a之间。在一个实施例中,第二PMOS半导体层42b的顶表面可与第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2在实质上相同的水平。在一个实施例中,第三PMOS半导体层42c的顶表面可低于第三PMOS鳍突起Ρρ3的顶表面 Τρ3。
[0060]在一个实施例中,第一PMOS半导体层42a中的每一个的宽度Wpl可小于第二PMOS半导体层42b中的每一个的宽度Wp2。在一个实施例中,第二PMOS半导体层42b中的每一个的宽度Wp2可小于第三PMOS半导体层42c中的每一个的宽度Wp3。
[0061 ] 第一匪OS晶体管区域NM0S_1可包括布置在第一匪OS有源区1a的第一 NMOS鳍突起Pnl上的第一 NMOS栅极结构63a以及布置在第一匪OS有源区1a的第一匪OS凹进区域Rnl中的第一NMOS半导体层33a。在一个实施例中,第一NMOS栅极结构63a可与第一NMOS鳍突起Pnl重叠并且延伸至隔离区6上。第一 NMOS栅极结构63a可具有平行线形状或者矩形形状。在一个实施例中,第一NMOS栅极结构63a可面对第一NMOS鳍突起Pnl的顶表面Tnl和两个侧表面。因此,第一 NMOS晶体管区域NM0S_1可包括FinFET晶体管。
[0062]第二匪OS晶体管区域NM0S_2可包括布置在第二匪OS有源区1b的第二 NMOS鳍突起Pn2上的第二 NMOS栅极结构63b以及布置在第二匪OS有源区1b的第二匪OS凹进区域Rn2中的第二NMOS半导体层33b。在一个实施例中,第二NMOS栅极结构63b可与第二NMOS鳍突起Pn2重叠并且延伸至隔离区6上。第二 NMOS栅极结构63b可具有平行线形状或者矩形形状。在一个实施例中,第二NMOS栅极结构63b可面对第二NMOS鳍突起Pn2的顶表面Tn2和两个侧表面。因此,第二 NMOS晶体管区域NM0S_2可包括FinFET晶体管。
[0063 ] 第三匪OS晶体管区域NM0S_3可包括布置在第三匪OS有源区I Oc的第三NMOS鳍突起Pn3上的第三NMOS栅极结构63c以及布置在第三匪OS有源区1c的第三匪OS凹进区域Rn3中的第三NMOS半导体层33c。在一个实施例中,第三NMOS栅极结构63c可与第三NMOS鳍突起Pn3重叠并且延伸至隔离区6上。第三NMOS栅极结构63c可具有平行线形状或者矩形形状。在一个实施例中,第三NMOS栅极结构63c可面对第三NMOS鳍突起Pn3的顶表面Tn3和两个侧表面。因此,第三NMOS晶体管区域NM0S_3可包括FinFET晶体管。
[0064]在一个实施例中,第一匪OS栅极结构63a之间的距离L、第二 NMOS栅极结构63b之间的距离L和第三NMOS栅极结构63c之间的距离L可相同。第一NMOS栅极结构至第三匪OS栅极结构(63a、63b和63c)中的每一个可包括NMOS栅电极65和布置在NMOS栅电极65的底表面和侧表面上的NMOS栅极电介质64。
[0065]在一个实施例中,第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可具有相同导电类型。在一个实施例中,第一WOS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)可与第一 NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、1b和10c)具有不同导电类型。第一 NMOS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)可具有N型导电性,并且第一匪OS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)可具有P型导电性。第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)可为第一 NMOS晶体管区域至第三NMOS晶体管区域(NM0S_1、NM0S_2和NM0S_3)的源极/漏极区域。第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)中的每一个可包括NMOS低浓度杂质区域LIn和布置在匪OS低浓度杂质区域LIn上的NMOS高浓度杂质区域HIn13NMOS高浓度杂质区域HIn的杂质浓度可比NMOS低浓度杂质区域LIn的杂质浓度更高。
[0066]晶体管的沟道区域可限定在布置在第一匪OS半导体层33a之间的第一NMOS鳍突起Pnl中。类似地,晶体管的沟道区域可限定在第二 NMOS鳍突起Pn2和第三NMOS鳍突起Pn3中。
[0067]在一个实施例中,第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可由相同的材料(例如,硅)形成。在一个实施例中,第一匪OS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可形成在与第一 NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、1b和10c)不同的材料的外延层中O例如,第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可由娃外延层形成,并且第一 NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、1b和1c)可由硅锗外延层形成。
[0068]在一个实施例中,第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)的顶表面可具有不同高度。在一个实施例中,第一NMOS半导体层33a的顶表面可低于第二匪OS半导体层33b的顶表面。在一个实施例中,第二NMOS半导体层33b的顶表面可低于第三匪OS半导体层33c的顶表面。
[0069]在一个实施例中,第一NMOS半导体层33a的顶表面可形成在比第一NMOS鳍突起Pnl的顶表面Tnl更低的水平。在一个实施例中,第二NMOS半导体层33b的顶表面可形成在与第二NMOS鳍突起Pn2的顶表面Tn2实质上相同的水平。在一个实施例中,第三NMOS半导体层33c的顶表面可形成在比第三匪OS鳍突起Pn3的顶表面Tn3更高的水平。第三WOS半导体层33c的顶表面可布置在第三NMOS栅极结构63c之间。
[0070]在一个实施例中,第一NMOS半导体层33a中的每一个的宽度Wnl可大于第二匪OS半导体层33b中的每一个的宽度Wn2。在一个实施例中,第二NMOS半导体层33b中的每一个的宽度Wn2可大于第三NMOS半导体层33c中的每一个的宽度Wn3。
[0071]第一PMOS接触结构72pl可布置在第一PMOS半导体层42a上,第二PMOS接触结构72p2可布置在第二 PMOS半导体层42b上,并且第三PMOS接触结构72p3可布置在第三PMOS半导体层42c上。第一 NMOS接触结构72nl可布置在第一匪OS半导体层33a上,第二 NMOS接触结构72n2可布置在第二 NMOS半导体层33b上,并且第三匪OS接触结构72n3可布置在第三NMOS半导体层33c上。
[0072]在一个实施例中,第一PMOS接触结构至第三PMOS接触结构(72pl、72p2和72p3)和第一匪OS接触结构至第三匪OS接触结构(72nl、72n2和72n3)可由导电材料(例如,氮化钛TiN、氮化钨WN或钨W)形成。
[0073]第一 PMOS硅化物层68pl可布置在第一 PMOS半导体层42a与第一 PMOS接触结构72pl之间,第二PMOS硅化物层68p2可布置在第二PMOS半导体层42b与第二PMOS接触结构72p2之间,并且第三PMOS硅化物层68p3可布置在第三PMOS半导体层42c与第三PMOS接触结构72p3之间。第一NMOS硅化物层68nl可布置在第一NMOS半导体层33a与第一匪OS接触结构72nl之间,第二NMOS硅化物层68n2可布置在第二NMOS半导体层33b与第二匪OS接触结构72n2之间,并且第三匪OS硅化物层68n3可布置在第三匪OS半导体层33c与第三匪OS接触结构72n3之间。
[0074]绝缘栅间隔件24可布置在第一 PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)和第一 NMOS栅极结构至第三NMOS栅极结构(63a、63b和63c)的侧表面上。绝缘栅间隔件24可介于第一 PMOS栅极结构57a与第一 PMOS接触结构72pl之间、第二 PMOS栅极结构57b与第二PMOS接触结构72p2之间、第三PMOS栅极结构57c与第三PMOS接触结构72p3之间、第一 NMOS栅极结构63a与第一匪OS接触结构72nl之间、第二匪OS栅极结构63b与第二匪OS接触结构72n2之间以及第三NMOS栅极结构63c与第三NMOS接触结构72n3之间。
[0075]层间绝缘层51可布置在半导体衬底3上。层间绝缘层51可布置在挨着第一PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)的隔离区6上,并且可布置在挨着第一WOS栅极结构至第三NMOS栅极结构(63a、63b和63c)的隔离区6上。
[0076]在示例性实施例中,第一区域Al可为第一PMOS晶体管区域PM0S_1的密度较高的电路区,并且第三区域A3是第三PMOS晶体管区域PM0S_3的密度较低的电路区。在这个实施例中,第二区域A2可为第二PMOS晶体管区域PM0S_2的密度低于第一区域Al中的第一PMOS晶体管区域PM0S_1的密度且高于第三区域A3中的第三PMOS晶体管区域PM0S_3的密度的电路区。在一个实施例中,第一区域Al可为第一NMOS晶体管区域匪0S_1的密度较低的电路区,并且第三区域A3可为第三NMOS晶体管区域匪0S_3的密度较高的电路区。在这个实施例中,第二区域A2可为第二匪OS晶体管区域匪0S_2的密度高于第一区域Al中的第一匪OS晶体管区域NM0S_1的密度且低于第三区域A3中的第三NMOS晶体管区域NM0S_3的密度的电路区。
[0077]第一区域Al中的第一 PMOS晶体管区域PM0S_1的密度可高于第二区域A2中的第二PMOS晶体管区域PM0S_2的密度,并且第二区±1)^2中的第二 PMOS晶体管区域PM0S_2的密度可高于第三区域A3中的第三PMOS晶体管区域PM0S_3的密度。第一区域AI中的第一NMOS晶体管区域NM0S_1的密度可低于第二区域A2中的第二 NMOS晶体管区域NM0S_2的密度,并且第二区域A2中的第二匪OS晶体管区域匪0S_2的密度可低于第三区域A3中的第三匪OS晶体管区域NM0S_3的密度。
[0078]在一个实施例中,第一PMOS晶体管区域PMOSj可指布置有多个PMOS晶体管的区域。类似地,第二 PMOS晶体管区域PM0S_2和第三PMOS晶体管区域PM0S_3中的每一个可指布置有多个PMOS晶体管的区域。类似地,第一匪OS晶体管区域至第三匪OS晶体管区域(匪0S_
1、NM0S2和NM0S_3)中的每一个可指布置有多个NMOS晶体管的区域。
[0079]在示例性实施例中,在短句“第一PMOS晶体管区域PM0S_1的密度”中的术语“密度”可指第一区域Al中的第一PMOS晶体管区域PM0S_1的区域的密度。类似地,第二 PMOS晶体管区域PM0S_2和第三PMOS晶体管区域PM0S_3的密度和第一匪OS晶体管区域至第三NMOS晶体管区域(NM0S_1、NM0S2和NM0S_3)的密度可为它们的区域的密度。
[0080]在示例性实施例中,“密度”可为特定区中的晶体管区域的区域密度。然而,本发明构思的实施例不限于此。例如,“密度”可为构成晶体管的组件或图案的图案密度、排列密度或布置密度。例如,第一区域Al中的第一 PMOS晶体管区域PM0S_1的密度和第二区域A2中的第二 PMOS晶体管区域PM0S_2的密度之间的关系可被描述为第一区域Al中的第一 PMOS栅极结构57a的图案密度和第二区域A2中的第二 PMOS栅极结构57b的图案密度之间的关系。例如,构成第一区域Al中的第一 PMOS晶体管区域PM0S_1的第一 PMOS栅极结构57a的图案密度可大于构成第二区域A2中的第二 PMOS晶体管区域PM0S_2的第二 PMOS栅极结构57b的图案密度。可替换地,第一区域Al中的第一 PMOS晶体管区域PM0S_1的密度和第二区域A2中的第二PMOS晶体管区域PM0S_2的密度之间的关系可被描述为第一区域Al中的第一 PMOS半导体层42a的布置密度或区域密度和第二区域A2中的第二 PMOS半导体层42b的布置密度或区域密度之间的关系。此外,第一区域Al中的第一PMOS晶体管区域PM0S_1的密度和第二区域A2中的第二 PMOS晶体管区域PM0S_2的密度之间的关系可被描述为第一区域Al中的第一 PMOS有源区8a的布置密度或区域密度和第二区域A2中的和第二 PMOS有源区8b的布置密度或区域密度之间的关系。
[0081]在一个实施例中,在第一区域至第三区域(A1、A2和A3)中,第一PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)和第一匪OS栅极结构至第三匪OS栅极结构(63a、63b和63c)可以规则间隔L布置。此外,在这个实施例中,具有不同尺寸的第一 NMOS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)和具有不同尺寸的第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可布置在所述区域中。第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)和第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可提高晶体管的沟道区域中的载流子迀移率并且提高半导体器件的性能。
[0082 ] 接着,将参照图4A至图12C描述形成参照图1、图2、图3A、图3B和图3C描述的根据本发明构思的示例性实施例的半导体器件的方法。在图4A至图12C中,图4A、图5A、图6A、图7A、图8A、图9A、图10A、图1lA和图12A是沿着图2的线Ι-Γ、ΙΙ-ΙΓ和ΙΙΙ-ΙΙΓ截取的剖视图,图4Β、图5Β、图6Β、图7Β、图8Β、图9Β、图10Β、图11B和图12B是沿着图2的线IV-1V’、V-V’和V1-VΓ截取的剖视图,并且图4C、图5C、图6C、图7C、图8C、图9C、图10C、图11C和图12C是沿着图2的线 VI1-VI I’、VII1-VII I’、IX-1X ’、Χ-Χ’、乂1-乂1’和乂11-乂11’截取的剖视图 ο
[0083]参照图1、图2、图4Α、图4Β和图4C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:在包括第一区域Al、第二区域Α2和第三区域A3的半导体衬底3中形成限定多个有源区的隔离区6。
[0084]根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:形成第一PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(I 5a、15b和15c)、第一匪OS牺牲栅极图案至第三NMOS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)和栅间隔件24。
[0085]隔离区6可为沟槽式器件隔离区。在一个实施例中,隔离区6的顶表面可低于多个有源区的顶表面。多个有源区的上部可从隔离区6的顶表面突出。
[0086]多个有源区可包括至少一个第一 PMOS有源区8a、至少一个第二 PMOS有源区8b、至少一个第三PMOS有源区8c、至少一个第一 NMOS有源区1a、至少一个第二 NMOS有源区1b和至少一个第三NMOS有源区10c。
[0087]第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)可形成在半导体衬底3的N阱区中。第一NMOS有源区至第三NMOS有源区(10a、1b和1c)可形成在半导体衬底3的P阱区中。
[0088]第一PMOS有源区8a和第一NMOS有源区1a可布置在第一区域Al中。第二PMOS有源区8b和第二匪OS有源区1b可布置在第二区域A2中。第三PMOS有源区8c和第三NMOS有源区1c可布置在第三区域A3中。
[0089]在一个实施例中,第一区域Al中的第一PMOS有源区8a的密度可高于第二区域A2中的第二 PMOS有源区8b的密度,并且第二区域A2中的第二 PMOS有源区8b的密度可高于第三区±或八3中的第三PMOS有源区8c的密度。在一个实施例中,第一区域Al中的第一NMOS有源区1a的密度可低于第二区域A2中的第二 NMOS有源区1b的密度,并且第二区域A2中的第二 NMOS有源区1b的密度可低于第三区域A3中的第三NMOS有源区1c的密度。
[0090]第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(I 5a、15b和15c)和第一匪OS牺牲栅极图案至第三NMOS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)中的每一个可包括按次序堆叠的缓冲绝缘图案18、下牺牲图案20和上牺牲图案22。
[0091]第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(I 5a、15b和15c)和第一匪OS牺牲栅极图案至第三NMOS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)的形成可包括:在多个有源区和隔离区6的表面上共形地形成缓冲绝缘层;在缓冲绝缘层上形成下牺牲层;在下牺牲层上形成上牺牲层;以及图案化上牺牲层、下牺牲层和缓冲绝缘层。缓冲绝缘图案18可由二氧化硅形成,下牺牲图案20可由多晶硅形成,并且上牺牲图案22可由氮化硅形成。
[0092]栅间隔件24可形成在第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)和第一 NMOS牺牲栅极图案至第三NMOS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)的侧表面上。栅间隔件24可由诸如二氧化硅和/或氮化硅的绝缘材料形成。
[0093]第一 PMOS牺牲栅极图案15a可具有与第一 PMOS有源区8a交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。第二 PMOS牺牲栅极图案15b可具有与第二 PMOS有源区Sb交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。第三PMOS牺牲栅极图案15c可具有与第三PMOS有源区8c交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。
[0094]第一匪OS牺牲栅极图案16a可具有与第一 NMOS有源区1a交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。第二匪OS牺牲栅极图案16b可具有与第二 NMOS有源区1b交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。第三NMOS牺牲栅极图案16c可具有与第三匪OS有源区1c交叉或重叠并且延伸至隔离区6上的线形。
[0095]在一个实施例中,第一PMOS牺牲栅极图案15a之间的距离、第二PMOS牺牲栅极图案15b之间的距离和第三PMOS牺牲栅极图案15c之间的距离可相同。在一个实施例中,第一NMOS牺牲栅极图案16a之间的距离、第二 NMOS牺牲栅极图案16b之间的距离和第三NMOS牺牲栅极图案16c之间的距离可相同。在一个实施例中,第一PMOS牺牲栅极图案15a之间的距离和第一 NMOS牺牲栅极图案16a之间的距离可相同。
[0096]参照图1、图2、图5A、图5B和图5C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:在第一 NMOS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)中形成第一匪OS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)。
[0097]第一匪OS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)的形成包括:形成覆盖第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)而不与第一匪OS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)重叠的第一蚀刻掩模30;以及利用第一蚀刻掩模30、第一匪OS牺牲栅极图案至第三匪OS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)和栅间隔件24作为蚀刻掩模对第一WOS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)进行蚀刻。例如,由于第一NMOS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)未被第一蚀刻掩模30覆盖,因此它们被暴露出来。第一蚀刻掩模30可形成有光致抗蚀剂图案。在示例性实施例中,第一区域Al中的第一NMOS有源区1a的暴露的区域可小于第二区域A2中的第二匪OS有源区1b的暴露的区域,并且第二区域A2中的第二NMOS有源区I Ob的暴露的区域可小于第三区±或六3中的第三NMOS有源区I Oc的暴露的区域。
[0098]在一个实施例中,第一NMOS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)具有不同深度。在一个实施例中,第一区域Al中的第一NMOS有源区1a可比第二区域A2中的第二NMOS有源区1b被蚀刻得更多,并且第二区域A2中的第二NMOS有源区1b可比第三区域A3中的第三NMOS有源区1c被蚀刻得更多。在一个实施例中,第一匪OS凹进区域Rnl的深度Δ Hnl可大于第二NMOS凹进区域Rn2的深度△ Hn2,并且第二NMOS凹进区域Rn2的深度△ Hn2可大于第三NMOS凹进区域Rn3的深度Δ Hn3。
[0099]在一个实施例中,第一NMOS凹进区域至第三NMOS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)可具有不同宽度。在一个实施例中,第一NMOS凹进区域Rnl的宽度Wnl可大于第二NMOS凹进区域Rn2的宽度Wn2,并且第二 NMOS凹进区域Rn2的宽度Wn2可大于第三NMOS凹进区域Rn3的宽度Wn3。
[0100]在第一NMOS有源区1a中,布置在第一NMOS牺牲栅极图案16a下方的未蚀刻的有源区可限定为第一匪OS鳍突起PnI。在第二匪OS有源区1b中,布置在第二WOS牺牲栅极图案16b下方的未蚀刻的有源区可限定为第二 NMOS鳍突起Pn2。在第三NMOS有源区1c中,布置在第三NMOS牺牲栅极图案16c下方的未蚀刻的有源区可限定为第三NMOS鳍突起Pn3。
[0101 ] 在一个实施例中,第一匪OS鳍突起Pnl的顶表面Tnl与第一匪OS凹进区域Rnl的底表面之间的高度差AHnl可大于第二NMOS鳍突起Pn2的顶表面Tn2与第二匪OS凹进区域Rn2的底表面之间的高度差ΔΗη2。在一个实施例中,第二匪OS鳍突起Pn2的顶表面Tn2与第二WOS凹进区域Rn2的底表面之间的高度差ΔΗη2可大于第三匪OS鳍突起Pn3的顶表面Tn3与第三NMOS凹进区域Rn3的底表面之间的高度差ΔΗη3。
[0102]在一个实施例中,在形成第一蚀刻掩模30之前,第一表面保护层27可形成在有源区8a、8b、8c、10a、1b和1c的暴露的表面上。第一表面保护层27可由二氧化娃形成。第一表面保护层27可形成在布置在第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)之间的第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)的表面上。
[0103]在形成第一 NMOS凹进区域至第三匪OS凹进区域(Rnl、Rn2和Rn3)之后,可去除第一蚀刻掩模30。
[0104]参照图1、图2、图6A、图6B和图6C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:形成第一 NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)。
[0105]第一匪OS半导体层33a可形成在第一 NMOS凹进区域Rnl中,第二匪OS半导体层33b可形成在第二匪OS凹进区域Rn2中,并且第三NMOS半导体层33c可形成在第三NMOS凹进区域Rn3 中 ο
[0106]可通过执行第一选择性外延生长(SEG)工艺形成第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)。在SEG工艺中,可仅在硅衬底的暴露的硅区域上发生生长。在第一SEG工艺中,第一表面保护层27可防止外延层在第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)的表面上的生长。
[0?07] 第一匪OS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可形成为掺杂的外延层。第一 NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)可形成为具有N型导电性的硅外延层。
[0108]在一个实施例中,第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)的顶表面可具有不同高度。在一个实施例中,第三NMOS半导体层33c的顶表面可高于第二匪OS半导体层33b的顶表面,并且第二 NMOS半导体层33b的顶表面可高于第一 NMOS半导体层33a的顶表面。
[0109]在一个实施例中,第一NMOS半导体层33a的顶表面可形成在比第一NMOS鳍突起Pnl的顶表面Tnl的水平更低的水平。在这个实施例中,第二NMOS半导体层33b的顶表面可形成在与第二 NMOS鳍突起Pn2的顶表面Tn2实质上相同的水平。在这个实施例中,第三匪OS半导体层33c的顶表面可形成在比第三NMOS鳍突起Ρη3的顶表面Τη3的水平更高的水平。
[0110]在一个实施例中,每个第一匪OS半导体层33a的宽度Wnl可大于每个第二NMOS半导体层33b的宽度Wn2。在这个实施例中,每个第二NMOS半导体层33b的宽度Wn2可大于每个第三NMOS半导体层33c的宽度Wn3。
[0111]参照图1、图2、图7A、图7B和图7C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:形成第一 PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)。
[0112]第一 PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)的形成可包括:形成覆盖第一 NMOS有源区至第三匪OS有源区(10a、1b和1c)而不与第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)重叠的第二蚀刻掩模39;以及利用第二蚀刻掩模39、第一PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)和栅间隔件24作为蚀刻掩模对第一 PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)进行蚀刻。第二蚀刻掩模39可形成有光致抗蚀剂图案。例如,由于第一PMOS有源区至第三PMOS有源区(8a、8b和8c)未被第二蚀刻掩模39覆盖,因此它们被暴露出来。在一个实施例中,第一区域Al中的第一PMOS有源区8a的暴露的区域可小于第二区域A2中的第二 PMOS有源区8b的暴露的区域,并且第二区域A2中的第二 PMOS有源区8b的暴露的区域可小于第三区±I^A3中的第三PMOS有源区8c的暴露的区域。
[0113]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)可具有不同深度。在一个实施例中,第一区域Al中的第一PMOS有源区8a可比第二区域A2中的第二PMOS有源区Sb被蚀刻得更少,并且第二区域A2中的第二 PMOS有源区Sb可比第三区域A3中的第三PMOS有源区8c被蚀刻得更少。在一个实施例中,第一PMOS凹进区域Rpl的深度ΔΗρΙ可比第二PMOS凹进区域Rp2的深度Δ Hp2更浅,并且第二PMOS凹进区域Rp2的深度Δ Hp2可比第三PMOS凹进区域Rp3的深度Δ Hp3更浅。
[0114]在一个实施例中,第一PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)可具有不同宽度。在一个实施例中,第一PMOS凹进区域Rpl的宽度Wpl可小于第二PMOS凹进区域Rp2的宽度Wp2,并且第二 PMOS凹进区域Rp2的宽度Wp2可小于第三PMOS凹进区域Rp3的宽度Wp3。
[0115]在第一PMOS有源区8a中,布置在第一PMOS牺牲栅极图案15a下方的未蚀刻的有源区可限定为第一PMOS鳍突起Ppl。在第二PMOS有源区8b中,布置在第二PMOS牺牲栅极图案15b下方的未蚀刻的有源区可限定为第二 PMOS鳍突起Pp2。在第三PMOS有源区8c中,布置在第三PMOS牺牲栅极图案15c下方的未蚀刻的有源区可限定为第三PMOS鳍突起Pp3。
[0116]在一个实施例中,第一PMOS鳍突起Ppl的顶表面Tpl与第一PMOS凹进区域Rpl的底表面之间的高度差AHpl可小于第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2与第二PMOS凹进区域Rp2的底表面之间的高度差ΔΗρ2。在一个实施例中,第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2与第二PMOS凹进区域Rp2的底表面之间的高度差ΔΗρ2可小于第三PMOS鳍突起Ρρ3的顶表面Τρ3与第三PMOS凹进区域Rp3的底表面之间的高度差ΔΗρ3。
[0117]在一个实施例中,在形成第二蚀刻掩模39之前,第二表面保护层36可形成在第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)的暴露的表面上。第二表面保护层36可由二氧化硅形成。
[0118]在形成第一 PMOS凹进区域至第三PMOS凹进区域(Rpl、Rp2和Rp3)之后,可去除第二蚀刻掩模39。
[0119]参照图1、图2、图8A、图8B和图8C,根据本发明构思的示例性实施例的形成半导体器件的方法包括:形成第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)。
[0120]可通过执行第二 SEG工艺形成第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)。在第二SEG工艺中,第二表面保护层36可防止外延层在第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)的表面上的生长。
[0121]第一PMOS半导体层42a可形成在第一PMOS凹进区域Rpl中,第二PMOS半导体层42b可形成在第二PMOS凹进区域Rp2中,并且第三PMOS半导体层42c可形成在第三PMOS凹进区域Rp3 中 ο
[0122]在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)的顶表面可具有不同高度。在一个实施例中,第一PMOS半导体层42a的顶表面可高于第二PMOS半导体层42b的顶表面,并且第二 PMOS半导体层42b的顶表面可高于第三PMOS半导体层42c的顶表面。
[0123]在一个实施例中,第一PMOS半导体层42a的顶表面可高于第一PMOS鳍突起Ppl的顶表面Tpl。在这个实施例中,第二PMOS半导体层42b的顶表面可与第二PMOS鳍突起Pp2的顶表面Tp2在实质上相同的水平。在这个实施例中,第三PMOS半导体层42c的顶表面可低于第三PMOS鳍突起Pp3的顶表面Tp3。
[0124]第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可为掺杂的外延层。例如,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可为具有P型导电性的外延层。
[0125]在一个实施例中,第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)与第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)可由不同材料形成。例如,第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)可由硅形成,并且第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)可由硅锗形成。
[0126]参照图1、图2、图9A、图9B和图9C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:形成PMOS高浓度杂质区域HIp和NMOS高浓度杂质区域HIn。
[0127]通过在第一离子注入工艺48p中将杂质选择性地注入第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)中,可形成杂质浓度比第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)的杂质浓度更高的PMOS高浓度杂质区域Hip。在第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)中,PMOS高浓度杂质区域HIp下方的部分可限定为PMOS低浓度杂质区域Lip。
[0128]在执行第一离子注入工艺48p之后或之前,通过在第二离子注入工艺48η中将杂质选择性地注入第一NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)中,可形成杂质浓度比第一 NMOS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)的杂质浓度更高的NMOS高浓度杂质区域HIn。在第一 NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)中,NMOS高浓度杂质区域HIn下方的部分可限定为匪OS低浓度杂质区域Lin。在一个实施例中,离子注入工艺是这样一种工艺,第一材料的离子通过该工艺在电场中加速并且碰撞到第二材料中。
[0129]参照图1、图2、图10A、图1OB和图1OC,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括形成平面化的层间绝缘层51。
[0130]平面化的层间绝缘层51的形成可包括:形成覆盖第一PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)、第一匪OS半导体层至第三匪OS半导体层(33a、33b和33c)、第一PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)和第一 NMOS牺牲栅极图案至第三匪OS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)的层间绝缘层;以及将层间绝缘层平面化,直至暴露出第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)和第一 NMOS牺牲栅极图案至第三匪OS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)的上牺牲图案22为止。可通过化学机械抛光(CMP)工艺执行平面化。在一个实施例中,CMP工艺使用化学和机械力的组合以使表面光滑。CMP工艺可结合抛光垫使用研磨和腐蚀化学浆料。
[0131]平面化的层间绝缘层51可由二氧化硅形成。
[0132]参照图1、图2、图11A、图1IB和图1IC,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:去除第一 PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)以形成第一PMOS栅极沟槽至第三PMOS栅极沟槽(54a、54b和54c);以及去除第一NMOS牺牲栅极图案至第三匪OS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)以形成第一匪OS栅极沟槽至第三NMOS栅极沟槽(55a、55b和55c)。
[0133]可利用蚀刻工艺选择性地去除第一PMOS牺牲栅极图案至第三PMOS牺牲栅极图案(15a、15b和15c)和第一 NMOS牺牲栅极图案至第三NMOS牺牲栅极图案(16a、16b和16c)。
[0134]可去除第一PMOS牺牲栅极图案15a以形成第一 PMOS栅极沟槽54a并暴露出第一PMOS鳍突起Ppl。可去除第二PMOS牺牲栅极图案15b以形成第二PMOS栅极沟槽54b并暴露出第二 PMOS鳍突起Pp2。可去除第三PMOS牺牲栅极图案15c以形成第三PMOS栅极沟槽54c并暴露出第三PMOS鳍突起Pp3。
[0135]可去除第一匪OS牺牲栅极图案16a以形成第一匪OS栅极沟槽55a并暴露出第一匪OS鳍突起Pnl。可去除第二NMOS牺牲栅极图案16b以形成第二NMOS栅极沟槽55b并暴露出第二 NMOS鳍突起Pn2。可去除第三匪OS牺牲栅极图案16c以形成第三NMOS栅极沟槽55c并暴露出第三NMOS鳍突起Pn3。
[0136]参照图1、图2、图12A、图12B和图12C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法包括:形成第一 PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)和第一 NMOS栅极结构至第三NMOS栅极结构(63a、63b和63c)。
[0137]如图12A所示,第一 PMOS栅极结构至第三PMOS栅极结构(57a、57b和57c)中的每一个可包括PMOS栅极电介质58和PMOS栅电极59。在一个实施例中,PMOS栅极电介质58可覆盖PMOS栅电极59的底表面和侧表面。
[0138]如图12B所示,第一匪OS栅极结构至第三匪OS栅极结构(63a、63b和63c)中的每一个可包括NMOS栅极电介质64和匪OS栅电极65。在一个实施例中,匪OS栅极电介质64可覆盖NMOS栅电极65的底表面和侧表面。
[0139]再参照图1、图2、图3A、图3B和图3C,根据本发明构思的实施例的形成半导体器件的方法可包括:形成第一 PMOS硅化物层至第三PMOS硅化物层(68pl、68p2和68p3)、第一 NMOS硅化物层至第三NMOS硅化物层(68nl、68n2和68n3)、第一 PMOS接触结构至第三PMOS接触结构(72pl、72p2和72p3)和第一NMOS接触结构至第三NMOS接触结构(72nl、72n2和72n3)。
[0140]在示例性实施例中,第一PMOS硅化物层至第三PMOS硅化物层(68pl、68p2和68p3)和第一 NMOS硅化物层至第三NMOS硅化物层(68nl、68nl和68n3)的形成可包括:在光刻和蚀刻工艺中通过选择性地蚀刻布置在第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)和第一 NMOS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c)上的平面化的层间绝缘层51来暴露出第一 PMOS半导体层至第三PMOS半导体层(42a、42b和42c)和第一匪OS半导体层至第三NMOS半导体层(33a、33b和33c);以及通过执行硅化工艺或自对准硅化工艺形成第一PMOS硅化物层至第三PMOS硅化物层(68p 1、68p2和68p3)和第一匪OS硅化物层至第三NMOS硅化物层(68nl、68n2和68n3)。
[0141]第一PMOS硅化物层68pl可形成在第一PMOS半导体层42a上,第二PMOS硅化物层68p2可形成在第二 PMOS半导体层42b上,并且第三PMOS硅化物层68p3形成在第三PMOS半导体层42c上。第一 NMOS硅化物层68nl可形成在第一 NMOS半导体层33a上,第二 NMOS硅化物层68n2可形成在第二 NMOS半导体层33b上,并且第三NMOS硅化物层68n3可形成在第三匪OS半导体层33c上。
[0142]第一 PMOS接触结构至第三PMOS接触结构(72pl、72p2和72p3)和第一 NMOS接触结构至第三NMOS接触结构(72nl、72n2和72n3)的形成可包括:在具有第一 PMOS硅化物层至第三PMOS硅化物层(68p 1、68p2和68p3)和第一 NMOS硅化物层至第三NMOS硅化物层(68n 1、68η2和68η3)的衬底上形成导电材料层;以及将导电材料层平面化。
[0143]第一PMOS接触结构72pl可形成在第一PMOS硅化物层68pl上,第二PMOS接触结构72p2可形成在第二 PMOS硅化物层68p2上,并且第三PMOS接触结构72p3可形成在第三PMOS硅化物层68p3上。
[0144]第一匪OS接触结构72nl可形成在第一匪OS硅化物层68nl上,第二匪OS接触结构72n2可形成在第二 NMOS硅化物层68n2上,并且第三NMOS接触结构72n3可形成在第三NMOS硅化物层68n3上。
[0145]图13A是概念性地示出根据本发明构思的示例性实施例的半导体模块的图。
[0146]参照图13A,根据本发明构思的实施例的半导体模块100可包括安装在模块衬底110上的处理器120和存储器装置130。导电性输入/输出端子140可布置在模块衬底110的至少一侧上。处理器120或存储器装置130可包括根据本发明构思的实施例的半导体器件。在实施例中,模块衬底110可为柔性印刷电路板。
[0147]图13B和图13C是概念性地示出根据本发明构思的实施例的电子系统的框图。
[0148]首先,参照图13B,根据本发明构思的实施例的电子系统200可包括主体210、显示单元260和外部设备270。主体210可包括微处理器单元220、电源230、功能单元240和显示控制器单元250。主体210可包括具有印刷电路板(PCB)的系统板或母板和/或外壳。微处理器单元220、电源230、功能单元240和显示控制器单元250可安装或布置在主体210的上表面上或内部。显示单元260可布置在主体210的上表面上或内部/外部。显示单元260可显示通过显示控制器单元250处理的图像。例如,显示单元260可包括液晶显示器(IXD)、有源矩阵有机发光二极管(AMOLED)或各种其它显示面板。显示单元260可包括触摸屏。因此,显示单元260可具有输入/输出功能。电源230可将电流或电压供应至微处理器单元220、功能单元240、显示控制器单元250等。电源230可包括可充电电池、用于干电池的电池座或者电压/电流转换器。微处理器单元220可从电源230接收电压以控制功能单元240和显示单元260。例如,微处理器单元220可包括中央处理单元(CPU)或应用处理器(AP)。功能单元240可包括触摸垫、触摸屏、易失性/非易失性存储器、存储卡控制器、相机、灯、音频和视频回播处理器、无线发送/接收天线、扬声器、麦克风、通用串行总线(USB)端口和具有各种功能的其它单
J L ο
[0149]微处理器单元220或者功能单元240可包括根据本发明构思的实施例的半导体器件。
[0150]接着,参照图13C,根据本发明构思的实施例的电子系统300可包括利用总线320执行数据通信的微处理器314、存储器系统312和用户接口 318。微处理器314可包括中央处理单元CPU或应用处理器AP。电子系统300还可包括与微处理器314直接通信的随机存取存储器(RAM)316。微处理器314和/或RAM 316可组装成单个封装件。用户接口318可用于向电子系统300输入数据或从电子系统300输出数据。例如,用户接口 318可包括触摸垫、触摸屏、键盘、鼠标、扫描仪、语音检测器、阴极射线管(CRT)监视器、LCD、AM0LED、等离子体显示面板(PDP)、打印机、灯或各种其它输入/输出装置。存储器系统312可存储用于操作微处理器314的代码、由微处理器314处理的数据或者外部输入数据。存储器系统312可包括存储器控制器、硬盘或固态盘(SSD)。微处理器314、RAM 316和/或存储器系统312可包括根据本发明构思的实施例形成的半导体器件。
[0151]如上所述,根据本发明构思的至少一个实施例,提供了包括栅极结构和半导体层的多个晶体管区域。半导体层可提高晶体管的沟道区域中的载流子迀移率和提高晶体管的性能。可通过利用SEG工艺使半导体层中的每一个在有源区的凹进区域上形成为外延层。
[0152]以上示出了实施例并且不应理解为限制实施例。虽然已经描述了一些示例性实施例,但是本领域技术人员应该容易理解,在不实质脱离本发明构思的情况下,许多修改都是可能的。
【主权项】
1.一种半导体器件,包括: 半导体衬底,其包括第一晶体管区域和第二晶体管区域, 其中,所述第一晶体管区域包括: 第一有源区,其布置在所述半导体衬底上,并且包括第一鳍突起和布置在各第一鳍突起之间的第一凹进区域; 第一栅极结构,其布置在第一鳍突起上;以及 第一半导体层,其布置在第一凹进区域中, 其中,所述第二晶体管区域包括: 第二有源区,其布置在所述半导体衬底上,并且包括第二鳍突起和布置在各第二鳍突起之间的第二凹进区域,并且所述第二有源区与所述第一有源区具有相同的导电类型;第二栅极结构,其布置在第二鳍突起上;以及第二半导体层,其布置在第二凹进区域中, 其中,各第一栅极结构之间的距离与各第二栅极结构之间的距离相同,并且其中,所述第二鳍突起中的每一个的顶表面与所述第二凹进区域的底表面之间的高度差大于所述第一鳍突起中的每一个的顶表面与所述第一凹进区域的底表面之间的高度差。2.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一半导体层的顶表面高于所述第二半导体层的顶表面。3.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第二半导体层的宽度大于所述第一半导体层的宽度。4.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一晶体管区域的密度大于所述第二晶体管区域的密度。5.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一半导体层和所述第二半导体层是由相同材料形成的外延层。6.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一半导体层和所述第二半导体层分别与所述第一有源区和所述第二有源区具有不同的导电类型。7.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一半导体层和所述第二半导体层中的每一个包括低浓度杂质区域和布置在所述低浓度杂质区域上的高浓度杂质区域。8.根据权利要求1所述的半导体器件,其中,所述第一鳍突起中的每一个包括面对所述第一栅极结构中的每一个的顶表面和面对所述第一栅极结构中的每一个并且彼此相对的两个侧表面,并且 所述第二鳍突起中的每一个包括面对所述第二栅极结构中的每一个的顶表面和面对所述第二栅极结构中的每一个并且彼此相对的两个侧表面。9.一种半导体器件,包括: 半导体衬底,其包括第一区域和第二区域; 第一PMOS晶体管区域,其布置在所述半导体衬底的第一区域中;以及 第二 PMOS晶体管区域,其布置在半导体衬底的第二区域中,其中,所述第一PMOS晶体管区域包括第一PMOS栅极结构和第一PMOS半导体层,所述第一PMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第一 PMOS有源区的第一 PMOS鳍突起重叠,并且所述第一PMOS半导体层布置在各第一PMOS鳍突起之间的第一PMOS凹进区域中, 其中,所述第二PMOS晶体管区域包括第二PMOS栅极结构和第二PMOS半导体层,所述第二 PMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第二 PMOS有源区的第二 PMOS鳍突起重叠,并且所述第二PMOS半导体层布置在各第二PMOS鳍突起之间的第二PMOS凹进区域中, 其中,各第一PMOS栅极结构之间的距离与各第二PMOS栅极结构之间的距离相同,并且 其中,所述第二PMOS凹进区域比所述第一PMOS凹进区域更深。10.根据权利要求9所述的半导体器件,其中,所述第一区域中的第一PMOS晶体管区域的密度大于所述第二区域中的第二 PMOS晶体管区域的密度。11.根据权利要求10所述的半导体器件,其中,所述第一PMOS半导体层的顶表面高于所述第二 PMOS半导体层的顶表面。12.根据权利要求9所述的半导体器件,还包括布置在所述半导体衬底的第三区域中的第三PMOS晶体管区域, 其中,所述第三PMOS晶体管区域包括第三PMOS栅极结构和第三PMOS半导体层,所述第三PMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第三PMOS有源区的第三PMOS鳍突起重叠,并且所述第三PMOS半导体层布置在第三PMOS鳍突起之间的第三PMOS凹进区域中。13.根据权利要求12所述的半导体器件,其中,各第三PMOS栅极结构之间的距离与各第一PMOS栅极结构之间的距离相同,并且 其中,所述第三PMOS凹进区域比所述第二PMOS凹进区域更深。14.根据权利要求9所述的半导体器件,还包括: 所述半导体衬底的第一区域中的第一NMOS晶体管区域;以及 所述半导体衬底的第二区域中的第二 NMOS晶体管区域, 其中,所述第一匪OS晶体管区域包括第一匪OS栅极结构和第一匪OS半导体层,所述第一NMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第一匪OS有源区的第一 NMOS鳍突起重叠,并且所述第一NMOS半导体层布置在各第一NMOS鳍突起之间的第一NMOS凹进区域中, 其中,所述第二匪OS晶体管区域包括第二匪OS栅极结构和第二匪OS半导体层,所述第二NMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第二匪OS有源区的第二 NMOS鳍突起重叠,并且所述第二NMOS半导体层布置在各第二NMOS鳍突起之间的第二NMOS凹进区域中, 其中,各第一NMOS栅极结构之间的距离与各第二NMOS栅极结构之间的距离相同,并且 其中,所述第一NMOS凹进区域比所述第二NMOS凹进区域更深。15.根据权利要求14所述的半导体器件,其中,所述第二区域中的第二匪OS晶体管区域的密度大于所述第一区域中的第一 NMOS晶体管区域的密度。16.根据权利要求14所述的半导体器件,其中,所述第一PMOS凹进区域和所述第二PMOS凹进区域比所述第一 NMOS凹进区域和所述第二 NMOS凹进区域更深。17.根据权利要求14所述的半导体器件,还包括布置在所述半导体衬底的第三区域中的第三NMOS晶体管区域, 其中,所述第三匪OS晶体管区域包括第三匪OS栅极结构和第三匪OS半导体层,所述第三NMOS栅极结构与布置在所述半导体衬底上的第三匪OS有源区的第三NMOS鳍突起重叠,并且所述第三NMOS半导体层布置在各第三NMOS鳍突起之间的第三NMOS凹进区域中, 其中,布置在所述第三区域中的第三NMOS晶体管区域的密度大于布置在所述第二区域中的第二 NMOS晶体管区域的密度,并且 其中,所述第二NMOS凹进区域比所述第三NMOS凹进区域更深。18.—种半导体器件,包括: 半导体衬底; 第一有源区,其布置在所述半导体衬底上,并且包括第一突起和布置在各第一突起之间的第一凹进区域; 第一栅极结构,其布置在第一突起上; 第一半导体层,其布置在第一凹进区域中; 第二有源区,其布置在所述半导体衬底上,并且包括第二突起和布置在各第二突起之间的第二凹进区域,并且所述第二有源区与所述第一有源区具有相同的导电类型; 第二栅极结构,其布置在第二突起上;以及 第二半导体层,其布置在第二凹进区域中, 其中,各第一栅极结构之间的距离与各第二栅极结构之间的距离相同,并且其中,所述第二突起中的一个的顶表面与所述第二凹进区域的底表面之间的高度差大于所述第一突起中的一个的顶表面与所述第一凹进区域的底表面之间的高度差。19.根据权利要求18所述的半导体器件,其中,所述第一半导体层的顶表面高于所述第二半导体层的顶表面。20.根据权利要求18所述的半导体器件,其中,所述第二半导体层的宽度大于所述第一半导体层的宽度。
【文档编号】H01L29/772GK106057896SQ201610228211
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月13日 公开号201610228211.X, CN 106057896 A, CN 106057896A, CN 201610228211, CN-A-106057896, CN106057896 A, CN106057896A, CN201610228211, CN201610228211.X
【发明人】金伦楷, 姜明一, 郑修然
【申请人】三星电子株式会社
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