半导体装置和半导体装置的制造方法与流程

本发明涉及半导体装置和半导体装置的制造方法，更具体地，涉及能够实现短沟道效应的抑制和驱动能力的提高的半导体装置以及制造该半导体装置的方法。

背景技术：

1、其中形成有沟道的半导体区域被形成为立体结构(非平面型)的场效应晶体管是已知的，并且由于该立体结构的形状与鳍状类似，所以这样的场效应晶体管也被称为fin-fet。例如，专利文献1提出了一种fin fet，其中从源极端到漏极端的鳍片宽度(鳍片部的宽度)是恒定的。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文件1：日本专利申请特开第2021-15891号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、然而，在从源极端到漏极端的鳍片宽度恒定的fin fet中，不可能同时实现短沟道效应(short channel effect)的抑制和驱动能力的提高。也就是说，如果为了抑制短沟道效应而减小鳍片宽度，则驱动能力同时会降低。相反，如果为了提高驱动能力而增大鳍片宽度，则短沟道效应就会变得明显，阈值电压的偏差增大，线性度的劣化也变得明显。

3、本公开是鉴于这样的情况而作出的，旨在实现短沟道效应的抑制和驱动能力的提高。

4、解决技术问题的技术手段

5、根据本公开的第一方面的半导体装置是包含场效应晶体管的半导体装置，所述场效应晶体管包括：形成在半导体基板中的源极区域和漏极区域；以及栅极电极，其包括形成在高于所述半导体基板的平面中的平面电极部和在所述半导体基板中挖掘的两个挖入电极部，其中所述场效应晶体管的所述两个挖入电极部之间的沟道部的形状沿着所述源极区域和所述漏极区域的方向是非对称地形成的。

6、根据本公开的第二方面的半导体装置的制造方法是包括以下步骤的方法：形成在高于半导体基板的平面中形成的平面电极部和在所述半导体基板中挖入的两个挖入电极部作为场效应晶体管的栅极电极；以及在所述场效应晶体管的沿着所述源极区域和所述漏极区域的方向非对称地形成所述两个挖入电极部之间的沟道部的形状。

7、在本公开的第一方面和第二方面中，在高于半导体基板的平面中形成的平面电极部和在所述半导体基板中挖入的两个挖入电极部被形成作为场效应晶体管的栅极电极，并且所述两个挖入电极部之间的沟道部的形状在所述场效应晶体管的沿着所述源极区域和所述漏极区域的方向是非对称地形成的。

8、所述半导体装置可以是独立的装置，也可以是并入另一装置的模块。

技术特征：

1.一种具有场效应晶体管的半导体装置，所述场效应晶体管包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，

3.根据权利要求1所述的半导体装置，

4.根据权利要求3所述的半导体装置，

5.根据权利要求3所述的半导体装置，

6.根据权利要求3所述的半导体装置，

7.根据权利要求1所述的半导体装置，

8.根据权利要求1所述的半导体装置，

9.一种用于制造半导体装置的方法，所述方法包括：

技术总结
本公开涉及能够实现抑制短沟通效应并且提高驱动能力的半导体装置以及用于制造所述半导体装置的方法。所述半导体装置包括场效应晶体管，所述场效应晶体管包括：形成在半导体基板上的源极区域和漏极区域；和栅极电极，所述栅极电极具有形成在所述半导体基板上方的上表面上的平面电极部和嵌入在所述半导体基板中的两个嵌入电极部。位于所述场效应晶体管的所述两个嵌入电极部之间的沟道部的形状沿着所述源极区域和所述漏极区域的方向是不对称地形成的。本公开能够应用于例如固体摄像装置的各像素的放大晶体管等。

技术研发人员：君冢直彦
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/16