[发明专利]具有调节高度的三维主体的半导体器件

说明书

技术领域

本发明的实施例所处领域是半导体器件，且特别是具有调节高度的三维主体的半导体器件，以及形成这样的器件的方法。

背景技术

在过去的几十年中，集成电路中的特征的按比例缩小是支持不断增长的半导体工业的推动力。按比例缩小到越来越小的特征在半导体芯片的有限基板面上实现功能单元的增加的密度。例如，缩小的晶体管尺寸允许增加数量的存储器设备合并在芯片上，有助于所制造的产品具有增加的能力。然而，对于越来越多的能力的推动并不是没有问题。优化每个器件的性能的必要性变得日益重要。

在集成电路器件的制造中，因为器件尺寸继续按比例缩小，多栅极晶体管(例如三栅极晶体管)变得更普遍。在常规工艺中，三栅极晶体管通常被制造在块硅衬底或绝缘体上硅衬底上。在一些实例中，块硅衬底由于它们较低的成本且因为它们实现较不复杂的三栅极制造工艺而是优选的。在其它实例中，由于三栅极晶体管的提高的短沟道性能，因此绝缘体上硅衬底是优选的。

在块硅衬底上，当金属栅电极的底部与在晶体管主体的底部处的源极和漏极延伸端部(即，“鳍状物”)对准时，三栅极晶体管的制造工艺常常遇到问题。当三栅极晶体管形成在块衬底上时，对于最佳栅极控制以及减少短沟道效应而言需要正确的对准。例如，如果源极和漏极延伸端部比金属栅电极深，则可能出现穿通。可选地，如果金属栅电极比源极和漏极延伸端部深，则结果可能是有害的栅极盖寄生现象。

很多不同的技术试图制造并依尺寸形成三维器件。然而，在这样的半导体器件的Z调节的区域中仍然需要明显的改进。

发明内容

本发明的实施例包括具有调节高度的三维主体的半导体器件和形成这样的器件的方法。

在实施例中，半导体结构包括具有设置在衬底之上的第一半导体主体的第一半导体器件。第一半导体主体具有第一高度和带有第一水平面的最上表面。半导体结构还包括具有设置在衬底之上的第二半导体主体的第二半导体器件。第二半导体主体具有第二高度和带有第二水平面的最上表面。第一和第二水平面是共平面的，且第一和第二高度是不同的。

在另一实施例中，半导体结构包括具有设置在衬底之上的第一半导体主体的第一半导体器件。第一半导体主体具有第一高度和带有第一水平面的最上表面。半导体结构还包括具有设置在衬底之上的第二半导体主体的第二半导体器件。第二半导体主体具有第二高度和带有第二水平面的最上表面。第二高度小于第一高度。半导体结构还包括具有设置在衬底之上的第三半导体主体的第三半导体器件。第三半导体主体具有第三高度和带有第三水平面的最上表面。第三高度小于第二高度。第一、第二和第三水平面是共平面的。

在另一实施例中，制造半导体结构的方法包括由衬底的第一区域形成第一鳍状物，第一鳍状物具有第一高度。第二鳍状物由衬底的第二区域形成，第二鳍状物具有不同于第一高度的第二高度。介电层形成在第一和第二鳍状物之下。第一和第二半导体器件分别由第一和第二鳍状物形成。

附图说明

图1A示出根据本发明的实施例的半导体器件的平面图。

图1B示出根据本发明的实施例的如沿着a-a’轴截取的图1A的半导体器件的截面图。

图1B’示出根据本发明的实施例的如沿着a-a’轴截取的图1A的另一半导体器件的截面图。

图2A-2F示出根据本发明的实施例表示在制造半导体结构的方法中的各种操作的截面图。

图3示出根据本发明的实施例表示在制造半导体结构的方法中的操作的截面图。

图4示出根据本发明的实施例表示在制造半导体结构的方法中的操作的截面图。

图5A-5H示出根据本发明的实施例表示在制造半导体结构的方法中的各种操作的截面图。

图6示出根据本发明的一个实现方式的计算设备。

具体实施方式

描述了具有调节高度的三维主体的半导体器件和形成这样的器件的方法。在下面的描述中，阐述了很多特定的细节，例如特定的集成和材料状况，以便提供对本发明的实施例的彻底理解。对本领域技术人员将明显，本发明的实施例可在没有这些特定细节的情况下被实施。在其它实例中，公知的特征(例如集成电路设计布局)没有被详细地描述，以便不没有必要地使本发明的实施例难理解。此外，应理解的是，在附图中示出的各种实施例是例证性表示，且不一定按比例绘制。