一种半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及半导体技术领域，公开了一种半导体装置及其制造方法。半导体装置包括源极结构、栅极结构、第一开孔、半导体结构、栅极介电层、绝缘结构以及空隙。栅极结构设置在源极结构之上。第一开孔在垂直方向上贯穿栅极结构。半导体结构部分设置在第一开孔中，且栅极结构的至少一部分位于半导体结构在水平方向上的两相对侧。栅极介电层设置在第一开孔中且位于半导体结构与栅极结构之间。绝缘结构的至少一部分设置在第一开孔中，半导体结构的至少一部分位于绝缘结构与栅极介电层之间，且空隙位于绝缘结构中。如此，可达到改善半导体装置操作表现的效果。表现的效果。表现的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种半导体装置及其制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种半导体装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]半导体集成电路的技术随着时间不断地进步成长，每个新世代制造工艺下的产品都较前一个世代具有更小且更复杂的电路设计。在各晶片区域上的功能元件因产品革新需求而必须使其数量与密度不断地提高，当然也就使得各元件几何尺寸需越来越小。
[0003]由于传统的平面式(planar)金氧半导体(metal
‑
oxide
‑
semiconductor，MOS)晶体管制造工艺难以持续微缩，因此，如何改进传统的平面式晶体管元件，从而缩小晶体管元件的几何尺寸或/及提高晶体管元件的操作表现，已成为目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术提供一种半导体装置，旨在半导体围绕的绝缘结构中形成空隙，以提高半导体装置的操作表现。
[0005]主要通过以下技术方案实现上述专利技术目的：
[0006]第一方面，提供了一种半导体装置，包括：
[0007]源极结构、栅极结构、第一开孔、半导体结构、栅极介电层、绝缘结构以及空隙；栅极结构设置于源极结构之上；第一开孔在垂直方向上贯穿栅极结构；半导体结构部分设置于第一开孔中，且栅极结构的至少一部分位于半导体结构在水平方向上的两相对侧；栅极介电层设置于第一开孔中，且栅极介电层位于半导体结构与栅极结构之间；缘结构的至少一部分设置于第一开孔中，半导体结构的至少一部分位于绝缘结构与栅极介电层之间，而空隙位于绝缘结构中；其中，所述垂直方向为空间直角坐标系的z轴方向，所述水平方向为空间直角坐标系的x轴或y轴方向。
[0008]第二方面，提供了一种半导体装置的制造方法，包括以下步骤：
[0009]在源极结构之上形成栅极结构；在垂直方向上形成第一开孔并贯穿所述栅极结构，所述垂直方向为空间直角坐标系的z轴方向；在第一开孔中形成栅极介电层；形成绝缘结构，绝缘结构的至少一部分形成于第一开孔中，绝缘结构中形成一空隙；形成半导体结构，所述半导体结构一部分位于所述第一开孔中；所述栅极结构的至少一部分位于所述半导体结构在水平方向上的两相对侧，所述栅极介电层位于所述半导体结构与所述栅极结构之间，且所述半导体结构的至少一部分位于所述绝缘结构与所述栅极介电层之间，所述水平方向为空间直角坐标系的x轴或y轴方向。
[0010]相较于现有技术的有益效果：通过本专利技术一种半导体装置的结构改进，绝缘结构可间接控制半导体结构的组成和支撑半导体结构，位于绝缘结构中的空隙可用以降低绝缘结构整体的介电常数，从而改善半导体装置的操作表现。
附图说明
[0011]图1是本专利技术实施例中一种半导体装置的剖视示意图；
[0012]图2是本专利技术实施例中一种半导体装置的部分俯视示意图；
[0013]图3是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法示意图；
[0014]图4是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图3之后的状况示意图；
[0015]图5是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图4之后的状况示意图；
[0016]图6是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图5之后的状况示意图；
[0017]图7是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图6之后的状况示意图；
[0018]图8是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图7之后的状况示意图；
[0019]图9是本专利技术实施例中一种半导体装置的制造方法中图8之后的状况示意图；
[0020]图10是本专利技术实施例中一种半导体装置的剖视示意图；
[0021]图11是本专利技术实施例中另一种半导体装置的剖视示意图；
[0022]图12是本专利技术实施例中另一种半导体装置的剖视示意图；
[0023]图13是本专利技术实施例中另一种半导体装置的剖视示意图；
[0024]其中，附图标记说明如下：
[0025]10
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介电层；10B
‑
下表面；10T
‑
上表面；12
‑
阻障层；14
‑
导电层；16
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阻障层；18
‑
底部半导体层；20
‑
介电层；22
‑
阻障层；24
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导电层；26
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介电层；28
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栅极介电层；28A
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第一部分；28B
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第二部分；30
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第一半导体层；32
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第二半导体层；34
‑
绝缘材料；34P
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绝缘结构；34T
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上表面；34V
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空隙；36
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第三半导体层；36V
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空隙；38
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介电层；40
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阻障层；42
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导电层；90
‑
回蚀刻工艺；101
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半导体装置；102
‑
半导体装置；103
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半导体装置；104
‑
半导体装置；105
‑
半导体装置；D1
‑
垂直方向；D2
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水平方向；D3
‑
水平方向；DE
‑
漏极结构；GE
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栅极结构；OP1
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第一开孔；OP2
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第二开孔；SE
‑
源极结构；SS
‑
半导体结构。
具体实施方式
[0026]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的一个实施例提供了一种半导体装置，如图1所示，半导体装置101包括源极结构SE、栅极结构GE、第一开孔OP1、半导体结构SS、栅极介电层28、绝缘结构34P以及空隙34V。栅极结构GE设置在源极结构SE的上方。第一开孔OP1在垂直方向D1上贯穿栅极结构GE，其中，所述垂直方向为空间直角坐标系的z轴方向。半导体结构SS部分设置在第一开孔OP1中，且栅极结构GE的至少一部分位于半导体结构SS在水平方向D2上的两相对侧，所述水平方向为空间直角坐标系的x轴或y轴方向。栅极介电层28设置在第一开孔OP1中且位于半导体结构SS与栅极结构GE之间。绝缘结构34P的至少一部分设置在第一开孔OP1中，半导体结构SS的至少一部分位于绝缘结构34P与栅极介电层28之间，且空隙34V位于绝缘结构34P中。绝缘结构34P可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，其特征在于，包括：源极结构；栅极结构，设置于所述源极结构的上方；第一开孔，在垂直方向上贯穿所述栅极结构，所述垂直方向为空间直角坐标系的z轴方向；半导体结构，所述半导体结构的一部分设置于所述第一开孔中，所述栅极结构的一部分位于所述半导体结构在水平方向上的两相对侧，所述水平方向为空间直角坐标系的x轴或y轴方向；栅极介电层，设置于所述第一开孔中，位于所述半导体结构与所述栅极结构之间；绝缘结构，所述绝缘结构的一部分设置于所述第一开孔中，且所述半导体结构的一部分位于所述绝缘结构与所述栅极介电层之间；空隙，设置于所述绝缘结构中。2.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，所述栅极介电层包括：第一部分，沿所述垂直方向延伸；第二部分，沿所述水平方向延伸，所述第二部分在所述垂直方向上设置于所述半导体结构与所述源极结构之间。3.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，还包括：介电层，在所述垂直方向上设置于所述栅极结构与所述源极结构之间；底部半导体层，在所述垂直方向上设置于所述介电层与所述源极结构之间，其中所述半导体结构在所述垂直方向上贯穿所述介电层且与所述底部半导体层相连。4.如权利要求3所述的一种半导体装置，其特征在于，还包括：第二开孔，在所述垂直方向上贯穿所述介电层，其中所述第二开孔与所述第一开孔相连，且所述半导体结构通过所述第二开孔与所述底部半导体层相连。5.如权利要求4所述的一种半导体装置，其特征在于，所述空隙的一部分位于所述第一开孔中，另一部分位于所述第二开孔中。6.如权利要求4所述的一种半导体装置，其特征在于，所述半导体结构包括：第一半导体层，设置于所述第一开孔中；第二半导体层，一部分设置于所述第一开孔中，另一部分设置在所述第二开孔中；其中，在所述半导体装置的俯视视角中，所述第一半导体层围绕所述第二半导体层；所述第二半导体层与所述底部半导体层相连；第三半导体层，在所述垂直方向上设置于所述绝缘结构的上方；其中，在所述半导体装置的俯视视角中，所述第二半导体层围绕所述第三半导体层；所述第二半导体层分别与所述第一半导体层和所述第三半导体层相连。7.如权利要求6所述的一种半导体装置，其特征在于，所述第二半导体层的一部分在所述垂直方向上位于所述底部半导体层与所述绝缘结构之间。8.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，所述半导体结构的一部分位于所述空隙与所述绝缘结构之间。9.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，所述空隙在所述垂直方向上位于所述绝缘结构上表面的下方。
10.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，所述空隙与所述绝缘结构的上表面相连。11.如权利要求1所述的一种半导体装置，其特征在于，还包括：漏极结构，设置于所述半导体结构与所述栅极介电层的上方，其中，在所述垂直方向上，所述半导体结构的一部分位于所述绝缘结构与所述漏极结构之间。12.一种半导体装置的制造方法，其特征在于，制造如权利要求1～11任一项所述的一种半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔果果，吴冈，葛明茹，何世伟，朱贤士，陈俊坤，
申请(专利权)人：福建省晋华集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：