JP4870291B2 - 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム - Google Patents

半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム Download PDF

Info

Publication number
JP4870291B2
JP4870291B2 JP2001293751A JP2001293751A JP4870291B2 JP 4870291 B2 JP4870291 B2 JP 4870291B2 JP 2001293751 A JP2001293751 A JP 2001293751A JP 2001293751 A JP2001293751 A JP 2001293751A JP 4870291 B2 JP4870291 B2 JP 4870291B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
gate electrode
semiconductor device
gate
conductivity type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001293751A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2003101013A (ja
Inventor
暢俊 洗
誠三 柿本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2001293751A priority Critical patent/JP4870291B2/ja
Publication of JP2003101013A publication Critical patent/JP2003101013A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4870291B2 publication Critical patent/JP4870291B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/785Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate having a channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66787Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel
    • H01L29/66795Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET with a gate at the side of the channel with a horizontal current flow in a vertical sidewall of a semiconductor body, e.g. FinFET, MuGFET

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、埋め込み型MOSトランジスタ等の半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体装置として、トランジスタ微細化の試みの1つであるSGT(Surroununding Gate Transistor)が知られている。このSGTは、図25に示すように、縦型トランジスタ構造をしており、ゲート電極領域を縦方向に設置することによって、占有面積の縮小が期待できる。上記SGTは、基板表面10に対してシリコン柱50を垂直に配置し、これを囲むようにゲート絶縁膜60およびゲート電極20を配置している。すなわち、チャネル電流の流れる方向は基板表面に垂直方向であり、ソース領域30,ドレイン領域30をシリコン柱50の上下に配置している。したがって、ゲート長Lがシリコン柱50の長さで決定され、ゲート幅Wがシリコン柱50の断面周囲長で決定される。このような縦型トランジスタ構造を用いることによって、横型MOSトランジスタに比べて平面上の占有面積が減少する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記縦型トランジスタ構造の半導体装置(SGT)では、微細化を進めていくとゲート幅Wが減少してしまい、その結果、十分なチャネル電流が確保できなくなる。すなわち、微細化がかえってトランジスタの高速化の阻害要因となるという重大な欠点がある。
【0004】
また、その他の半導体装置として、多層配線のように基板上の1層目のトランジスタの上にさらにトランジスタを形成する層をもうけて、多層構造にすることによって、実質的に基板表面に対する占有面積を減少させるものも提案されている。しかしながら、そのような多層構造では、チャネル領域等を単結晶にするためにエピタキシャル成長法を用いる必要があり、工程が増大して複雑になるため、生産性が劣るという欠点がある。
【0005】
そこで、この発明の目的は、占有面積の低減とゲート幅の確保を簡単な構成で実現でき、フォトリソグラフィーの能力で決定される最小加工寸法に制限されることなくさらなる微細化が可能な半導体装置およびその製造方法およびその半導体装置を用いた集積回路およびその集積回路を用いた半導体システムを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第1の発明の半導体装置は、第1導電型のソース領域と、第1導電型のドレイン領域と、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域間に形成された第2導電型のチャネル領域と、ゲート絶縁膜とゲート電極からなるゲート電極領域とが単結晶半導体基板の表面に平行な面内にある半導体装置であって、上記ゲート電極領域の上記ゲート電極が上記第2導電型のチャネル領域に上記ゲート絶縁膜を介して対向しており、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域および上記ゲート電極領域は、素子分離領域で囲まれた素子領域内にあると共に、
上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ソース領域に跨ってオーバーラップしていると共に、上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ドレイン領域に跨ってオーバーラップしており、
上記チャネル領域に接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをToxとし、上記ソース領域および上記ドレイン領域と接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをTsdとするとき、
Tox < Tsd
の条件を満たすことを特徴としている。
【0007】
上記構成の半導体装置によれば、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と第2導電型のチャネル領域とゲート電極領域および素子分離領域が、上記単結晶半導体基板の表面に平行な面内に並存している。すなわち、上記ソース領域,ドレイン領域,チャネル領域,ゲート電極領域および素子分離領域は、上記平行な面に交差する方向に延在している。したがって、横型MOSトランジスタに比べて平面上の占有面積が減少する上、単結晶半導体基板の表面に対して垂直な方向(基板の厚み方向)にチャネル幅を増大させていっても基板表面の占有面積は一定であり、また、微細化を進めていってもゲート幅は自由に設定することができる。このような半導体装置では、SGTに代表される従来の縦型トランジスタのように微細化を進めていくとゲート幅が必然的に減少してしまって十分なチャネル電流が確保できなくなり、微細化がかえってトランジスタの高速化の阻害要因となるという欠点がなく、高速性も確保することができる。また、横型MOSトランジスタに比べて平面上の占有面積が減少するので、集積化が容易であると共に、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と第2導電型のチャネル領域およびゲート電極領域が素子分離領域で囲まれた素子領域内にあるので、寄生容量を低減でき、より高速化が可能である。
また、接合容量を低減することが可能となり、より高速動作が可能となる。
【0008】
また、一実施形態の半導体装置は、上記ゲート電極領域の大部分が、上記単結晶半導体基板の表面よりも下方にあることを特徴としている。
【0009】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記ゲート電極領域の大部分が単結晶半導体基板の表面よりも下方にあるので、基板表面よりも上部にゲート電極を設けるよりも、基板上方の膜厚および落差を減らすことができ、製膜ばらつきによる歩留まり低下を抑制できる。
【0010】
また、第2の発明の半導体装置は、互いに接することなく形成された第1導電型のソース領域および第1導電型のドレイン領域と、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と間に、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域に接するように形成された第2導電型のチャネル領域と、ゲート絶縁膜とゲート電極からなり、上記ゲート電極が上記第2導電型のチャネル領域に上記ゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極領域とを有する単結晶半導体基板を備えた半導体装置であって、上記ゲート電極領域は、上記第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域であり、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域および上記ゲート電極領域は、素子分離領域で囲まれた素子領域内にあり、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域と上記ゲート電極領域および上記素子分離領域は、上記単結晶半導体基板の表面に平行な面内にあると共に、
上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ソース領域に跨ってオーバーラップしていると共に、上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ドレイン領域に跨ってオーバーラップしており、
上記チャネル領域に接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをToxとし、上記ソース領域および上記ドレイン領域と接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをTsdとするとき、
Tox < Tsd
の条件を満たすことを特徴としている。
【0011】
上記構成の半導体装置によれば、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と第2導電型のチャネル領域とゲート電極領域および素子分離領域が、上記単結晶半導体基板の表面に平行な面内に並存している。すなわち、上記ソース領域,ドレイン領域,チャネル領域,ゲート電極領域および素子分離領域は、上記平行な面に交差する方向に延在している。したがって、横型MOSトランジスタに比べて平面上の占有面積が減少する上、チャネル幅を増大させていっても基板表面の占有面積は一定であり、また、微細化を進めていってもゲート幅は自由に設定することができる。このような半導体装置では、SGTに代表される従来の縦型トランジスタのように微細化を進めていくとゲート幅が必然的に減少してしまって十分なチャネル電流が確保できなくなり、微細化がかえってトランジスタの高速化の阻害要因となるという欠点がなく、高速性も確保することができる。また、ゲート電極を2つ有するので、ゲート電極が1つの場合よりもほぼ2倍の能力を有する一方、占有面積は2倍未満に抑えることができる。
【0012】
また、上記第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域でダブルゲート電極構造を有するので、チャネルをオンにするときに一方のゲート電極に電圧を印加すると同時に他方のゲート電極にも同じ極性の電圧を印加することによりチャネル領域の空乏化を助け、チャネル領域に対するドレイン電圧の影響を低減して、一層、短チャネル効果を抑制できる。また、他方のゲート電極に電圧を印加させることにより、チャネル領域の電位を上昇させることができるので、実質的にトランジスタのオン時にのみ閾値電圧Vthを低下させることが可能になる。これにより、ゲート電圧Vgから上記閾値電圧Vthを減算したドレイン飽和電圧Vd(≒Vg−Vth)を上昇させると共に、実効移動度を上昇させるので、チャネル電流が増加して高速動作を図ることができる。
また、接合容量を低減することが可能となり、より高速動作が可能となる。
【0013】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記素子分離領域が、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域および上記ゲート電極領域のいずれの領域よりも、上記単結晶半導体基板の表面から深くまで形成されていることを特徴としている。
【0014】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記素子分離領域がソース領域,ドレイン領域およびゲート電極領域のいずれの領域よりも深くまで形成されているため、素子間の短絡の発生を効果的に抑制できる。
【0015】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記ゲート電極領域が上記素子分離領域と接していることを特徴としている。
【0016】
上記実施形態の半導体装置によれば、ゲート電極領域の一部が素子分離領域と接することにより、ゲート電極領域の接合容量を低減することが可能となり、低消費電力化と高速動作が可能となる。また、上記ゲート電極領域が、第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域である場合は、2つのゲート電極領域によって、素子領域がソース領域側とドレイン領域側に分断することによって、特にソース領域とドレイン領域を画定する手間が省ける。
【0017】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記単結晶半導体基板がSOI(Semiconductor on Insulator: シリコン・オン・インシュレータ)基板であることを特徴としている。
【0018】
一般に、SOI基板の表面から絶縁層までの深さが基板面内で一定である。したがって、上記実施形態の半導体装置によれば、製造時にソース領域,ドレイン領域およびゲート電極領域を形成する場合、SOI基板にそれぞれの領域に対応する開口部を開口するときに、半導体と絶縁体の選択性のあるエッチングにより各々の開口部の基板表面からの深さをSOI基板の表面から絶縁層までの深さとすることによって、容易にソース領域,ドレイン領域およびゲート電極領域の基板表面からの深さを精度よく揃えることができる。したがって、ゲート幅を精度よく揃えることができ、従来のトランジスタにおけるフォト条件やエッチング条件によるゲート幅の製造ばらつきに比べて格段に製造ばらつきの少ない半導体装置を実現することができる。また、チャネル領域は、ソース領域,ドレイン領域を介する部分を除きSOI基板と電気的に分離することができるので、ゲート電圧によるチャネル領域の制御をより完全にすることが可能となる。これによりさらにドレイン電圧のチャネル領域への影響が少なくなって短チャネル効果が抑制されると共に、ゲート電圧の印加に伴うチャネル領域の電位の上昇も効果的になされるので、閾値電圧も効果的に減少する。この結果、さらに高速動作が可能となる。
【0019】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記ゲート絶縁膜を介して上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域の面が上記単結晶半導体基板の[111]面に平行であるかまたは略平行であることを特徴としている。ここで「略平行」とは製造誤差、ばらつきの範囲内で平行であることをいう。
【0020】
上記実施形態の半導体装置によれば、ゲート電極領域のゲート絶縁膜とチャネル領域の界面は[111]面となるので、ゲート電極領域を開口するための工程において基板表面に対して垂直に開口を行い易く、界面状態も平坦化されやすいので、ゲート幅の誤差やばらつきを抑制することができ、また界面のラフネスによる移動度の低下を防ぐことができる。また、チャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域を有するダブルゲート電極構造とした場合は、2つのゲート電極の間隔Dを基板表面側から基板内部側にかけて一定にすることが容易となる。したがって、性能の悪化やばらつきを抑制することが可能となる。
【0021】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記ゲート絶縁膜を介して上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域の面が上記単結晶半導体基板の[100]面に垂直であるかまたは略垂直であることを特徴としている。ここで「略垂直」とは製造誤差、ばらつきの範囲内で垂直であることをいう。
【0022】
上記実施形態の半導体装置によれば、チャネル電流の流れる方向が[100]方向となるので、電子の移動度が大きく、界面準位密度も低くなる。したがって、高移動度が可能となる。なお、ここで[100]面とは、[100]と等価な[010],[001],[111]および[1-11]等などを含む結晶面を意味するものとする。
【0023】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第2の発明の半導体装置において、上記単結晶半導体基板が、上記第2導電型のチャネル領域にゲート絶縁膜を介して対向する第3のゲート電極を有し、上記第3のゲート電極と上記第2導電型のチャネル領域は、上記単結晶半導体基板の表面に垂直な平面内にあることを特徴としている。
【0024】
上記実施形態の半導体装置によれば、同一のチャネル領域に作用するゲート電極が増えるため、チャネルをオンにするときに上記ゲート電極領域のゲート電極(第3のゲート電極以外)に電圧を印加すると同時に第3のゲート電極にも同じ極性の電圧を印加することにより実効的なゲート幅を大きくすることができる。したがって駆動能力を増大することが可能となり、高速動作が可能となる。また、第3のゲート電極とチャネル領域は単結晶半導体基板の平面に垂直な平面内にあるので、第3のゲート電極を有することによる占有面積の増大はほとんどなく、効果的な駆動能力の向上が可能となる。
【0025】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域が複数あるとき、その複数のゲート電極領域のゲート電極が互いに電気的に接続されていることを特徴としている。
【0026】
上記構成の半導体装置によれば、一方のゲート電極に電圧を印加すれば他方のゲート電極にも同電圧が印加されるため、ゲート電極毎にコンタクトを作成する必要がなく、工程の簡略とコンタクト工程でのマージンに余裕が生まれるので、生産性に優れる。また、性能面においても印加電圧のばらつきを抑制できるので、信頼性が向上する。
【0027】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記ゲート電極領域が、上記第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域であるとき、対向する上記2つのゲート電極領域のゲート電極の間隔が0.3μm以下であることを特徴としている。
【0028】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記第2導電型のチャネル領域の全面空乏化が容易に可能となる。したがって、短チャネル特性を向上できると共に、低ゲート電圧での高い移動度が可能となる。
【0029】
【0030】
【0031】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記素子分離領域の大部分が堆積物で形成されていることを特徴としている。
【0032】
上記実施形態の半導体装置によれば、上記素子分離領域の大部分が堆積物として例えば熱酸化で形成されているので、素子分離領域における応力を緩和させることができ、応力による素子特性の劣化を防ぐことが可能となる。
【0033】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記素子分離領域の少なくとも上記素子領域側がシリコン窒化膜からなることを特徴としている。
【0034】
上記実施形態の半導体装置によれば、シリコン窒化膜は緻密な構造であり、製造工程で用いられるフッ化水素溶液にも耐性があり、例えば酸化などの後工程によって素子分離領域が酸化されるなどの影響をうけて応力が発生して素子特性が劣化したり、製造ばらつきが発生したりするのを防ぐことができ、信頼性を向上できる。
【0035】
また、一実施形態の半導体装置は、上記第1,第2の発明の半導体装置において、上記単結晶半導体基板として球状の半導体単結晶粒を用いたことを特徴としている。
【0036】
上記実施形態の半導体装置によれば、同じ材料の量でも平面基板よりも球状の半導体単結晶粒である球状基板のほうが表面積を多くでき、材料を効率的に利用できる。また、球状の半導体単結晶粒である球状基板の3次元性を利用して積み上げたり並べたりすることで立体構造を作ることが可能になるので、より実効的な占有面積を削減でき、小型が可能となる。
【0037】
また、この発明の集積回路は、上記半導体装置を用いたことを特徴としている。
【0038】
上記集積回路によれば、占有面積の小さい半導体装置を用いて作製されるので高集積化が可能となる。また、占有面積を拡大せずに縦方向にゲート幅を大きくすることが可能であるので高速化も容易である。
【0039】
また、この発明の半導体システムは、上記集積回路を用いたことを特徴としている。
【0040】
上記半導体システムによれば、集積度が高く、高速化も容易な集積回路を用いて構築されているので小型で高速動作が可能な半導体システムを実現できる。
【0041】
また、この発明の半導体装置の製造方法は、上記第1,第2の発明の半導体装置を製造する半導体装置の製造方法であって、単結晶半導体基板の素子分離領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第1の開口部を形成する第1の開口工程と、上記第1の開口部の内側に絶縁体を形成する絶縁体形成工程と、上記単結晶半導体基板のソース領域,ドレイン領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第2の開口部を形成する第2の開口工程と、上記第2の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込む第1の埋め込み工程と、上記第1の埋め込み工程の後、上記単結晶半導体基板に堆積した上記半導体または導体をエッチバックして、上記第2の開口部に上記ソース領域,ドレイン領域を形成する第1のエッチバック工程と、上記単結晶半導体基板のゲート電極領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第3の開口部を形成する第3の開口工程と、上記第3の開口部の内壁にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、上記ゲート絶縁膜形成工程の後、上記第3の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込む第2の埋め込み工程と、上記第2の埋め込み工程の後、上記単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックして、上記第3の開口部にゲート電極を形成する第2のエッチバック工程とを有することを特徴としている。
【0042】
上記半導体装置の製造方法によれば、上記第1の開口工程において単結晶半導体基板に素子分離領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第1の開口部を開口する。次に、上記絶縁体形成工程においてその第1の開口部の内側に絶縁体を形成することによって絶縁化し、基板上部に形成された上記絶縁体をエッチバックすることにより、基板表面に垂直な方向に延びた素子分離領域を形成する。また、上記第2の開口工程において、上記単結晶半導体基板のソース領域,ドレイン領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第2の開口部を開口する。次に、上記第1の埋め込み工程において、上記第2の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込み、その後、第1のエッチバック工程により単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックすることにより、単結晶半導体基板上の表面に垂直な方向に延びたソース領域,ドレイン領域を形成する。次に、上記第3の開口工程において、上記単結晶半導体基板のゲート電極となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第3の開口部を開口する。そして、上記ゲート絶縁膜形成工程において、第3の開口部の内壁にゲート絶縁膜を形成することによって、ゲート絶縁膜の形成と同時に後に形成されるゲート電極をその他の領域と電気的に分離する。次に、上記第2の埋め込み工程において、第3の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込み、その後、第2のエッチバック工程において、単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックすることにより、ゲート電極を形成することができる。これにより、ソース領域,ドレイン領域,チャネル領域およびゲート電極領域が素子分離領域で囲まれた素子領域内にあり、かつ、ソース領域,ドレイン領域,チャネル領域,ゲート電極領域および素子分離領域が、基板表面に平行な面内にある半導体装置を作製することができる。
【0043】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記第3の開口工程の後、上記第3の開口部の内壁を酸化することにより酸化膜を形成した後にその酸化膜を除去する酸化膜除去工程を有することを特徴としている。
【0044】
上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第3の開口部の内壁を酸化して酸化膜を形成した後、その酸化膜を除去することによって、エッチングによるダメージを除去できると共に、2つのゲート電極がチャネル領域を挟んで互いに対向する形態である場合には、2つのゲート電極の間隔を小さくすることができる。
【0045】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記絶縁体形成工程では、酸化シリコンまたは窒化シリコンを堆積することを特徴としている。
【0046】
上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、素子分離領域を従来の半導体CVD(Chemical Vapor Deposition;化学的気相成長)装置で作成することができ、安価で信頼性に優れる。また、堆積物で開口部を埋め込むので、内壁を熱酸化等の方法で絶縁化するよりも応力が少なく、素子特性を劣化させる恐れが無く、ばらつきが少ない。したがって、歩留まりと信頼性が向上する。
【0047】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記絶縁体形成工程では、少なくとも窒化シリコンを堆積することを特徴としている。
【0048】
上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、例えばゲート電極を形成する領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって開口した開口部の内壁を酸化した後、酸化膜を除去する工程において、窒化シリコンは酸化膜を除去するフッ化水素水溶液等に対して耐性を有するので、誤って素子分離領域を一部または全部を除去してしまう可能性を低減できる。したがって、製造が容易になり、歩留まりを向上することが可能となる。
【0049】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記第3の開口工程において、上記単結晶半導体基板のチャネル領域となる領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域となる領域に上記第3の開口部を形成すると共に、上記第2のエッチバック工程において、上記単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックにより除去しつつ、上記チャネル領域を挟んで互い対向する上記2つのゲート電極領域のゲート電極を上記チャネル領域上でつなぐように上記半導体または導体を残すことによって、上部ゲート電極を形成することを特徴としている。
【0050】
上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第3の開口工程において、上記単結晶半導体基板のチャネル領域となる領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域となる領域に第3の開口部を形成し、その第3の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込んだ後、第2のエッチバック工程において、単結晶半導体基板上に堆積した半導体または導体をエッチバックにより除去しつつ、上記チャネル領域を挟んで互い対向する2つのゲート電極領域のゲート電極をチャネル領域上でをつなぐように上記半導体または導体を残すことによって、簡単な方法で上部ゲート電極を形成することができる。これにより上部ゲート電極はゲート絶縁膜を介してチャネル領域と接しており、上記上部ゲート電極とチャネル領域は単結晶半導体基板の平面に垂直な平面内に作製することが可能となる。
【0051】
また、一実施形態の半導体装置の製造方法は、上記第1の埋め込み工程または上記第2の埋め込み工程において、少なくとも1つの開口部をポリシリコンによって埋め込むことを特徴としている。
【0052】
上記実施形態の半導体装置の製造方法によれば、上記第1の埋め込み工程または上記第2の埋め込み工程において、開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込むときに、少なくとも開口部の1つがポリシリコンによって埋め込まれるので、必ずしもエピタキシャル成長を行う必要がなく、従来のLSI(大規模集積回路)の製造工程で用いられるシリコンCVD装置等を用いることができ、従来の製造装置を用いて製造することが可能である。したがって、新たな設備導入を減らすことができる。
【0053】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システムを図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0054】
(第1実施形態)
図1はこの発明の第1実施形態の半導体装置としてのトランジスタの模式的な立体斜視図を示しており、単結晶半導体基板の表面に平行な平面100と、その平面100に平行な平面101との間の領域でのトランジスタの立体的な構造を示している。また、図2は上記トランジスタの主要部分の平面図を示し、図3は図2のIII−III線から見た断面を示し、図4は図2のIV−IV線から見た断面を示している。図1〜図4を参照しながらこの第1実施形態のトランジスタの構造を説明する。
【0055】
図1に示すように、第1導電型のソース領域301,第1導電型のドレイン領域401およびゲート電極領域201,202は、平面100と平面101との間で縦方向(Z方向)に延在している。このソース領域301とドレイン領域401は、所定の間隔を隔てて、X方向に対向している。また、上記ゲート電極領域201,202は、所定の間隔を隔てて、Y方向に対向している。上記ゲート電極領域201はゲート絶縁膜601とゲート電極201Aからなり、ゲート電極領域202はゲート絶縁膜602とゲート電極202Aからなる。
【0056】
このゲート電極領域201,202とソース領域301,ドレイン領域401とで囲まれた領域が、第2導電型のチャネル領域501になっている。このチャネル領域501は、ゲート電極領域201のゲート絶縁膜601を介してゲート電極201Aに対向すると共に、チャネル領域501は、ゲート電極領域202のゲート絶縁膜602を介してゲート電極202Aに対向している。
【0057】
また、上記ソース領域301,ドレイン領域401は、チャネル領域501側の端部が、ゲート電極領域201,202によって、Y方向の両側から挟み込まれた状態になっている。この端部は基部に比べて、Y方向の厚さが小さく、上記チャネル領域501と略同じ厚さになっている。
【0058】
また、図2に示すように、ソース領域301,ドレイン領域401と、チャネル領域501と、ゲート電極領域201,202とが、平面100(単結晶半導体基板の表面に平行な面)に平行な面101内に並存している。そして、図1,図2に示すように、このゲート電極領域201,202が有するゲート電極201A,202Aは、X−Y平面による切断面おいて断面長方形形状の四角柱であり、その4つの側面をゲート絶縁膜601,602で夫々被覆している。
【0059】
この第1実施形態では、ゲート電極201A,202Aとソース領域301,ドレイン領域401は、いずれもドープされたポリシリコンからなり、チャネル領域501は単結晶シリコンからなる。
【0060】
また、図3では、平面101よりもZ方向上方の構造も示している。なお、図1,図2では、この平面101よりもZ方向上方の構造は示されていない。
【0061】
図3に示すように、上記ソース領域301,ドレイン領域401は、平面101よりもZ方向上方に延在しており、このソース領域301,ドレイン領域401のZ方向の寸法が、ゲート幅Wとなる。上記ソース領域301,ドレイン領域401の上に、層間絶縁膜1001を形成している。上記ソース領域301,ドレイン領域401を、層間絶縁膜1001のコンタクトホール1002を経由して、ソースコンタクト801,ドレインコンタクト901に接続している。
【0062】
また、図4では、平面101よりもZ方向上方の構造および平面100よりもZ方向下方の構造も示している。なお、図1では、この平面101よりもZ方向上方の構造および平面100よりもZ方向下方の構造は示されていない。
【0063】
図4に示すように、上記ゲート電極201A,202Aは、チャネル領域501に対する対向面がゲート絶縁膜601,602で被覆されており、この対向面のY方向反対側の面もゲート絶縁膜601,602で被覆されている。さらに、上記ゲート電極201A,202Aは、平面100に面する端面もゲート絶縁膜601,602で被覆されている。また、このゲート電極領域201,202は、平面101よりも縦方向(Z方向)上方に延在しており、このゲート電極領域201,202上に、上記層間絶縁膜1001を形成している。この層間絶縁膜1001に、コンタクトホール1003を形成しており、ゲート電極201A,202Aを、コンタクトホール1003を経由して、層間絶縁膜1001上に形成されたゲートコンタクト701,702に接続している。
【0064】
この第1実施形態のトランジスタは、ゲート幅Wが基板表面に対して垂直方向であるので、ゲート幅Wを大きくしても基板表面の占有面積はかわらず、集積度、高速応答性に優れている。
【0065】
また、上記ゲート電極領域201,202の大部分が単結晶半導体基板の表面よりも下方にあるので、基板表面よりも上部にゲート電極を設けるよりも、基板上方の膜厚および落差を減らすことができ、製膜ばらつきによる歩留まり低下を抑制することができる。
【0066】
さらに、上記ゲート電極201A,202Aのように容易にダブルゲート電極構造とすることができ、チャネル領域501に対するゲート電圧の制御性を高めて、チャネル領域501に対するドレイン電圧の影響を相対的に低減し、素子の微細化を妨げる種々の短チャネル効果を抑制することができ、駆動能力を向上できる。
【0067】
また、上記素子分離領域2101は、ソース領域301,ドレイン領域401およびゲート電極領域201,202のいずれよりも深くまで形成されているため、素子間の短絡の発生を効果的に抑制することができる。例えば、ソース領域301,ドレイン領域401およびゲート電極領域201,202は、1μmの深さに対して素子分離領域は1.4μmの深さに形成している。
【0068】
また、上記ゲート電極領域201,202の一部が素子分離領域2101と接することにより、ゲート電極領域201,202の接合容量を低減することが可能となり、低消費電力化と高速動作が可能となる。
【0069】
また、上記ゲート電極領域201,202によって、素子領域2111がソース領域301側とドレイン領域401側に分断されているので、特にソース領域301とドレイン領域401を画定する手間が省ける。
【0070】
さらに、上記ソース領域301,ドレイン領域401に対するゲート電極201A,202Aのアライメントは、チャネル領域501がソース領域301,ドレイン領域401に接する範囲でアライメントずれが許されるため、製造が容易で歩留まりもよく生産性に優れている。
【0071】
また、ソースコンタクト801,ドレインコンタクト901およびゲートコンタクト701,702に関しても、直接ソース領域301,ドレイン領域401およびゲート電極201A,202Aにコンタクトを落とすことができる。したがって、従来技術と異なり、ゲート電極領域から配線を介して別の領域にコンタクトを設ける必要がなく、さらに製造が容易で歩留まりもよく生産性を向上できる。
【0072】
また、上記ゲート電極領域が他の領域と接するゲート界面はほぼ平面であり、ゲート界面に対して結晶方位が揃っている。したがって、この第1実施形態によれば、ゲート電極が活性層を跨ぐような形状のトランジスタに見られる曲率の小さい部位で発生する局所的な電界集中や結晶方位依存性による局所的な空乏化や反転による特性劣化を抑制することができるので、高性能なトランジスタを実現することができる。
【0073】
なお、この第1実施形態のトランジスタは、ゲート絶縁膜601,602を介してチャネル領域501に対向するゲート電極201A,202Aの面が[111]面に平行であるほうが望ましく、その場合、加工するときに容易に加工でき、さらに、エピタキシャル成長が行いやすくなる。
【0074】
また、この第1実施形態のトランジスタは、ゲート絶縁膜601,602を介してチャネル領域501に対向するゲート電極領域201,202の面が単結晶半導体基板の[100]面に垂直になるようにして、そのチャネル電流の方向を基板結晶方位の[100]面に平行にするほうが電子の移動度が大きくなるので望ましい。この第1実施形態のトランジスタは、エピタキシャル成長法を用いずとも製造可能であるから、安価で高性能なトランジスタが得られる。
【0075】
(第2実施形態)
図5はこの発明の第2実施形態の半導体装置としてのトランジスタの模式的な立体斜視図であり、図6この半導体装置としてのトランジスタの主要部分の平面図であり、図7は図6のVII−VII線から見た断面図であり、図8は図6のVIII−VIII線から見た断面図である。なお、この第2実施形態のトランジスタは、上部ゲート電極およびゲートコンタクトを除いて第1実施形態のトランジスタと同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。また、この第2実施形態のトランジスタでは、素子分離領域は第1実施形態のトランジスタと同じであるので、図5〜図8では省いている。
【0076】
この第2実施形態のトランジスタでは、第1実施形態のトランジスタの構成にさらにゲート電極201A,202Aをつなぐようにチャネル領域501の上方にも上部ゲート電極203を有する。上記上部ゲート電極203を層間絶縁膜1001上に形成されたゲートコンタクト703に接続している。上記上部ゲート電極203によって、ゲート電極201A,202Aおよび上部ゲート電極203は互いに電気的に接続された状態となるので、ゲート電極用のコンタクトは1つでよくなり、コンタクトを形成する工程での信頼性の向上が可能となる。また、上記上部ゲート電極203によって、実効的なゲート幅を大きくでき、さらに駆動能力を向上することが可能となる。
【0077】
また、この第2実施形態では、ゲート電極201A,202Aおよび上部ゲート電極203は互いに電気的に接続された状態にしたが、必要に応じて電気的に切り離しておいて、別個に駆動可能にしておくことも可能である。
【0078】
(第3実施形態)
この発明の第3実施形態のトランジスタは、第1,第2実施形態のトランジスタにおいてゲート電極201A,202Aの間を十分に狭め、動作状態においてチャネル領域501を完全に空乏化することを可能としたものである。
【0079】
「CMOS集積回路(榎本忠儀著、培風館、1998年発行)」によれば、空乏層では、空乏層幅をXd(cm)とし、表面電位をφs(V)とし、シリコンの比誘電率をεsi、真空の誘電率をε0(F/cm)、単位電荷をq(C)、アクセプタイオンの単位体積当りの密度NA(個/cm2)とすれば、空乏層幅Xdは次式(1)で表される。
【0080】
d=(2φsεsiε0/qNA)1/2 ……… (1)
この空乏層幅Xdは、ゲート電圧を印加した直後に、最大のXdmaxになり、
そのときの表面電位φsは、ゲート電圧をVG(V)とし、単位面積当りのゲート絶縁膜容量をC0(F/cm2)とすれば、次式(2)で表される。
【0081】
φs=VG+VC−(2VGC+VC 2)1/2 ……… (2)
ただし、ここで、VC=εsiε0qNA/C0 2 である。したがって、ゲート電極201Aとゲート電極202Aとの間隔Dは、互いの影響を考えない概算によれば、次式(3)を満たすようにする。
【0082】
D/2≦Xdmax ……… (3)
したがって、通常、用いられる範囲の条件では、ゲート電極201Aとゲート電極202Aとの間隔Dは、0.3μm以下が好ましく、この実施の形態では0.1μmとしている。
【0083】
このトランジスタの構造により、ドレイン電圧破壊電圧を高め、動作電圧の高速化が可能となる。また、SOI基板等を用いた従来の完全空乏化のMOSトランジスタのような下地酸化膜へのホットエレクトロン注入等の欠点も解決することができる。また、上記ゲート電極201Aとゲート電極202Aとの間隔Dは極端に小さくするとチャネル抵抗が増大するので、反転層よりも厚くするのが望ましく、1nm以上を確保することが望ましい。
【0084】
(第4実施形態)
図9この発明の第4実施形態の半導体装置としてのトランジスタの主要部分の平面図である。図9中で素子分離領域は省いている。
【0085】
この第4実施形態のトランジスタは、ゲート絶縁膜の厚さが局所的に厚い。例えばゲート絶縁膜641,642の領域のうちソース領域341,ドレイン領域441と接する領域のゲート絶縁膜を厚くしている。すなわち、上記第2導電型のチャネル領域541に接するゲート絶縁膜641,642の部分の厚さをToxとし、第1導電型のソース領域341および第1導電型のドレイン領域441と接するゲート絶縁膜641,642の部分の厚さをTsdとするとき、
Tox < Tsd
の条件を満たすようにする。そうすることによって、接合容量を低減することができ、動作速度の向上および低消費電力化がより一層可能となる。
【0086】
この第4実施形態のトランジスタの構造は、言うまでもなく通常のバルク基板以外のSOI基板などにも適用できる。また、単結晶半導体基板の表面とは球状のシリコン粒の表面のような曲面も含まれる。
【0087】
また、上記単結晶半導体基板としてSOI基板を用いた場合には、ゲート電極241A,242Aの基板表面に垂直な方向(Z方向)におけるゲート幅Wは、SOI基板の絶縁膜までの長さとする。すなわち、ゲート幅Wは、ゲート電極241A,242Aとも正確に揃えることができる。また、チャネル領域を電気的に単結晶半導体基板と分離できるので、より完全空乏化の効果を増大することができる。例えば、SOI基板の表面から1μmの深さにシリコン酸化層のあるSOI基板を用いて、ゲート幅Wが略1μmの複数のトランジスタをほとんどばらつきなく作成することができる。
【0088】
(第5実施形態)
図10はこの発明の第5実施形態の半導体装置としてのトランジスタの主要部分の断面図を示している。この図10は、第1実施形態における図3に相当し、単結晶半導体基板の表面に平行な平面100に平行な平面101に対して垂直なZ−X平面における断面図である。この第5実施形態のトランジスタでは、図10中では、第1実施形態の図3の素子分離領域は省いている。なお、図中の矢線は説明のためのもので電流の様子を示している。この第5実施形態のトランジスタでは、素材となる単結晶半導体基板として球状のシリコン粒を用いた点が、前述の第1実施形態と異なる。したがって、この第5実施形態では、前述の第1実施形態と異なる点を説明する。
【0089】
上記球状のシリコン粒の表面のような曲面上では、従来の表面チャネル型のMOSトランジスタを用いると、図24に示すように、チャネル領域が直線からずれるので平面基板を用いたときより特性が劣るといった問題があった。図24に示すように、チャネル領域9が直線からずれる。図24において、1は層間絶縁膜、2,3,4はコンタクトホール、5はゲート電極、7はゲート絶縁膜、6はソース、8はドレインである。
【0090】
これに対して、この第5実施形態による埋め込み型MOSトランジスタの構造によれば、図10に示すように、ソース領域351,ドレイン領域451が、縦方向(Z方向)すなわち前述の平面101に垂直な方向に延在している。なお、図10において、1051は層間絶縁膜、851はソースコンタクト、951ドレインコンタクトである。
【0091】
したがって、チャネル領域551も縦方向に延在している。したがって、このチャネル領域551は、そのほとんどの部分が、上記球状のシリコン粒の表面555よりも内部の部分となる。このため、球状のシリコン粒を用いていても、従来のようなチャネル領域の湾曲(電流経路の湾曲)がほとんどなくなり、特性の劣化はほとんど起らない。
【0092】
また、単結晶半導体基板として球状のシリコン粒を採用した場合には、平板状の単結晶半導体基板を採用した場合に比べて、体積当りの表面積の割合が大きくなり、また、3次元的に積み重ねることも可能になるので、集積度をさらに向上できる。
【0093】
(第6実施形態)
次に、この発明の第6実施形態の半導体装置としてのトランジスタの製造方法について、図11〜図19を参照しながら説明する。
【0094】
図11〜図13は素子分離領域を形成した後、ゲート電極201A,202Aを形成する領域を開口した時点の概略図で、図11は上記トランジスタの平面を示し、図12は図11のXII−XII線から見た断面を示し、図13は図11のXIII−XIII線から見た断面を示している。図14〜図19は図13と同じ断面での製造工程を説明するための図である。
【0095】
まず、単結晶半導体基板としてのシリコン基板上に素子分離領域2161(図11に示す)となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第1の開口部を開口する(第1の開口工程)。
【0096】
次に、上記第1の開口部を例えば酸化シリコンを堆積することによって埋め込む(絶縁体形成工程)。この第1の開口部の深さは任意に行うことができるが、作成しようとするトランジスタのゲート幅Wより深く掘り込むのが望ましい。例えば、必要に応じて10nm〜1mm程度の範囲で作成する。この第6実施形態では約1.6μm掘り込んでいる。
【0097】
なお、上記第1の開口部を埋める酸化シリコンの代わりに、熱酸化膜を形成してもよいが、発生応力の少ない堆積法を用いるほうが好ましい。また、絶縁体であれば、酸化シリコンに限らず酸窒化物、酸化物と窒化物の積層膜、金属酸化物等の電気絶縁性の物質であればよく、堆積法のほか、スパッタなど様々の方法を用いて、様々な材質を用いることができる。また、素子分離領域の幅はトンネル電流が流れない以上の厚さをもつことが望ましく約5nm以上の幅を有することが好ましい。また、逆に必要以上に素子分離領域の幅が大きくても集積度が低下するので、できるだけ小さくするのが望ましい。この第6実施形態では0.2μmとした。これは、用いた製造装置の加工限界の値である。
【0098】
そして、上記第1の開口部を埋め込んだ後、シリコン基板上に堆積した余分な酸化シリコンを除去する。
【0099】
次に、図12に示すように、ソース領域,ドレイン領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第2の開口部2361,2461を開口する(第2の開口工程)。
【0100】
その後、第2の開口部2361,2461に例えばポリシリコンを堆積することによって埋め込む(第1の埋め込み工程)。
【0101】
上記第2の開口部2361,2461の深さは、作成しようとするトランジスタのゲート幅Wによる。ただし、酸化工程等の後工程による表面の変動を考慮する必要があり、例えば、必要に応じて10nm〜1mm程度の範囲で作成する。この第6実施形態では約1.2μm掘り込んでいる。また、上記第2の開口部2361,2461は、用いた製造装置の加工限界の0.2μm角の大きさとしている。また、上記第2の開口部2361,2461を埋めるポリシリコンは、アンドープとして後工程でイオン注入等によってN型またはP型にドープしてもよいが、ドープしたポリシリコンを用いるほうが、工程がより簡単になり、開口部を深くしても均一な濃度になるので望ましい。なお、ドープするときの導電型は、通常、チャネル領域の導電型と反対の導電型である。
【0102】
上記ポリシリコンを堆積して第2の開口部2361,2461を埋め込んだ後、シリコン基板上に堆積したポリシリコンをエッチバックにより除去する(第1のエッチバック工程)。そうして、第2の開口部2361,2461内にソース領域,ドレイン領域を形成する。
【0103】
そして、図13に示すように、ゲート電極となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第3の開口部2261,2262を開口する(第3の開口工程)。上記第3の開口部2261,2262の深さは、任意に行うことができるが、作成しようとするトランジスタのゲート幅Wより深く掘り込むのが望ましい。例えば、必要に応じて10nm〜1mm程度の範囲で作成する。この第6実施形態では約1.0μm掘り込んでいる。また、開口部は用いた装置の加工限界の0.2μm角の大きさとしている。
【0104】
対向するゲート電極の間隔をフォトリソグラフィーによる限界以上に狭める場合は、図14に示すように、第3の開口部2261,2262の内壁を酸化して酸化膜1161を形成した後、図15に示すように、酸化膜1161を例えばHFなどで除去することにより拡大した第3の開口部2261a,2262aを得る(酸化膜除去工程)。このようにして、最小加工寸法F以下のゲート電極間の間隔Dを得る。
【0105】
この第6実施形態では、0.2μmの初期の開口部および0.2μmのゲート電極間の初期の間隔Dに対して第3の開口部を拡大して0.3μmおよびゲート電極間の間隔Dを0.1μmとした。また、酸化膜厚の制御は、フォトリソグラフィーのアライメント精度に比べてはるかに精度がよいので、従来の方法に比べてゲート電極間の間隔は精度よく再現できる。また、一旦酸化したのち酸化膜を除去することによって、エッチングによるダメージの除去を行うことができる。
【0106】
次に、図16に示すように、再度、拡大した第3の開口部2261a,2262aの内壁を酸化してゲート絶縁膜661,662を形成する(ゲート絶縁膜形成工程)。上記ゲート絶縁膜661,662は、酸化による酸化膜以外にも、例えば開口部を窒化することにより形成された窒化膜を用いてもよく、酸窒化膜、酸化膜と窒化膜の積層膜、金属酸化膜等の電気絶縁性の物質であればよく、その他堆積、スパッタなど様々の方法を用いて、様々な材質を用いることができる。この第6実施形態では、N2O酸化とHCl酸化を併用して4nmのゲート絶縁膜を作成している。
【0107】
次に、図17に示すように、内壁にゲート絶縁膜661,662が形成された第3の開口部2261a,2262aに例えばポリシリコン1261を堆積することによって埋め込む(第2の埋め込み工程)。上記第3の開口部2261a,2262aを埋めるポリシリコンは、アンドープとして後工程でイオン注入等によってN型またはP型にドープしてもよいが、ドープしたポリシリコンを用いるほうが、工程がより簡単になり開口部を深くしても均一な濃度になり望ましい。なお、ドープするときの導電型は通常、チャネル領域の導電型と反対の導電型である。
【0108】
次に、デポした後、図18に示すように、シリコン基板上に堆積したポリシリコンをエッチバックにより除去する(第2のエッチバック工程)。そうして、上記第3の開口部2261a,2262a内にゲート電極261,262を形成する。
【0109】
次に、図19に示すように、シリコン基板上に層間絶縁膜1061を形成した後、通常の方法によってそれぞれゲート電極261,262とソース電極とドレイン電極の取り出し口となる開口部を形成し、金属等の導電体を埋め込んで、図2に示すように、それぞれゲートコンタクト701,702、ソースコンタクト801およびドレインコンタクト901を形成して工程を完了する。
【0110】
このようにして、ゲート長Lが約0.2μm、ゲート幅が約1.0μm、ゲート電極261,262の間隔Dが約0.1μmの完全空乏化ダブルゲート電極型トランジスタを得る。
【0111】
この第6実施形態のトランジスタの製造方法によれば、エピタキシャル成長法を用いることなく、極めて簡単な工程でシリコン基板表面に平行な平面内に、ゲート電極261,262とチャネル領域とソース領域およびドレイン領域が存在する構造を形成することが可能となる。
【0112】
また、上記酸化膜除去工程において、第3の開口部2261,2262の内壁を酸化した後、酸化膜を除去することによって、エッチングによるダメージを除去できると共に、2つのゲート電極201A,202Aの間隔Dを最小加工寸法Fよりも小さくすることができる。
【0113】
また、上記絶縁体形成工程において、酸化シリコンまたは窒化シリコンを堆積することによって、素子分離領域を従来の半導体CVD装置で作成できると共に、堆積物で第1の開口部を埋め込むので、内壁を熱酸化等の方法で絶縁化するよりも応力が少なく、素子特性を劣化させる恐れが無く、ばらつきが少ない。したがって、低コストで製造でき、歩留まりと信頼性を向上できる。
【0114】
上記第1の埋め込み工程または上記第2の埋め込み工程において開口部にポリシリコンによって埋め込まれるので、必ずしもエピタキシャル成長法を用いる必要がなく、従来のLSI製造工程で用いられるシリコンCVD装置等を用いて製造することが可能である。したがって、新たな設備導入を減らすことができる。
【0115】
(第7実施形態)
次に、この発明の第7実施形態の半導体装置の製造方法として、ゲート電極領域の形成方法に注目したトランジスタの製造方法について説明する。
【0116】
図20は上記トランジスタの平面図であり、図21は図20のXXI−XXI線から見た断面図であり、図22は図20のXXII−XXII線から見た断面図である。なお、素子分離領域は図示していない。また、ゲート絶縁膜671,672,673、絶縁膜674は、同時に形成される絶縁膜である。
【0117】
まず、第6実施形態のトランジスタの製造方法と同様の方法で、図17に示すように、ゲート電極領域となる第3の開口部に例えばポリシリコンを堆積して埋め込む工程まで行う。
【0118】
次に、フォトリソグラフィーと異方性エッチングによって、図20〜図22に示すように、基板上部に堆積したポリシリコンをエッチバックにより除去しつつ、チャネル領域571を挟んで互いに対向するゲート電極領域271,272をチャネル領域571上でつなぐようにポリシリコンを残し、上部ゲート電極273を形成する。
【0119】
次に、層間絶縁膜を形成した後、通常の方法によってそれぞれゲート電極,ソース電極およびドレイン電極の取り出し口となる開口部を形成し、金属等の導電体を埋め込んで、図5〜図8に示すように、それぞれゲートコンタクト703とソースコンタクト801およびドレインコンタクト901を形成して、工程を完了する。
【0120】
この第7実施形態のトランジスタの製造方法によれば、エピタキシャル成長法を用いることなく、極めて簡単な工程で基板表面に平行な平面内に、ゲート電極271A,272Aとチャネル領域571とソース領域371およびドレイン領域471が存在する構造を形成することが可能となる。
【0121】
また、上部ゲート電極273によって、ゲート電極271A,272Aどうしは電気的に接続されるので、ゲート電極用の取り出し口となる開口部は1つで済む。
【0122】
(第8実施形態)
次に、この発明の第8実施形態の半導体装置の製造方法として、素子分離領域の形成方法に注目したトランジスタの製造方法について説明する。
【0123】
図23は上記トランジスタの平面図であり、第6実施形態のトランジスタの製造方法における図11に対応している。
【0124】
図23において、281,282はゲート電極領域、281A,282Aはゲート電極、381はソース領域、481はドレイン領域、581はチャネル領域、681,682はゲート絶縁膜、2281は窒化シリコン膜、2181は素子分離領域である。
【0125】
まず、シリコン基板の素子分離領域2181となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第1の開口部を開口する(第1の開口工程)。
【0126】
その後、上記第1の開口部に例えば酸化シリコンを堆積する前に、第1の開口部の内壁に窒化シリコン膜2281を形成する。または、第1の開口部全体を窒化シリコンで埋め込んでもよい。すなわち、窒化シリコンで素子分離領域全体を形成してもよい。
【0127】
この後、第6実施形態または第7実施形態のトランジスタの製造方法と同様の工程でトランジスタを完成する。
【0128】
この第8実施形態のトランジスタの製造方法では、窒化シリコンはフッ化水素水溶液に対して耐性を有するので、チャネル領域と反対側へ開口部が拡大して、必要以上にゲート電極領域281,282が拡大するのを防ぐことができる。また、素子分離領域がフッ化水素水溶液に侵されることを防ぐことができる。したがって、この第8実施形態のトランジスタの製造方法は、ゲート電極261,262を形成する領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第3の開口を開口する工程や、対向するゲート電極間の間隔をフォトリソグラフィーによる限界以上に狭める場合に、第3の開口部の内壁を酸化して酸化膜を形成した後、酸化膜を例えばフッ化水素水溶液などで除去することにより拡大した開口部を得る工程において特に有効である。
【0129】
また、上記第3の開口部を開口する第3の開口工程においても、酸化シリコンまたは窒化シリコンに対するレートの低いシリコンエッチングを用いれば、一般にアライメント精度のほうが最小加工寸法より小さいので、フォトリソグラフィーによる限界以下の大きさの開口部を開口することができる。ただし、後でフッ化水素水溶液を用いて拡大した開口部を得る酸化膜除去工程を行う場合には、窒化シリコンが残るようにする。
【0130】
したがって、この第8実施形態のトランジスタの製造方法では、ゲート電極容量、接合容量を低減することが可能であり、低消費、高速動作が可能となる。
【0131】
なお、以上に述べた第1〜第8実施形態のトランジスタの製造方法は、単結晶半導体基板として通常のSi基板はもちろんSOI基板や球状半導体、または、Si以外のGeやGaAsなどの半導体基板を用いることもできる。また、一般に、フォトリソグラフィーを用いることによる微細加工寸法の限界以下の構造を形成する方法として利用することができる。
【0132】
また、ソース領域,ドレイン領域,ゲート電極領域にエピタキシャル成長法を用いることもできるが、ポリシリコンデポジションやタングステンCVDなどの堆積法を用いるほうが、はるかに製造が容易で生産性を向上できる。
【0133】
この発明の半導体装置としてのトランジスタを集積回路に適用することによって、占有面積の小さいトランジスタを用いて作製されるので、高集積化が可能となる。また、占有面積を拡大せずに縦方向(基板の厚み方向)にゲート幅を大きくすることが可能であるので、容易に高速化が可能な集積回路を実現することができる。
【0134】
また、この発明の半導体装置としてのトランジスタを用いた集積回路を半導体システムに適用することによって、集積度が高く、高速化も容易な集積回路を用いて構築されるので、小型で高速動作が可能な半導体システムを実現することができる。
【0135】
【発明の効果】
以上より明らかなように、この発明の半導体装置およびその製造方法によれば、埋め込み型トランジスタにおいて、ダブルゲート電極構造とその対をなすゲート電極の対向関係を精度よく作ることが容易にでき、さらにはフォトリソグラフィーの能力で決定される最小加工寸法によらずゲート電極の微細化を可能にし、全面空乏化が可能な程度にまでゲート電極の間隔を狭めることができる。また、埋め込み型トランジスタの特性向上を可能にさせる効果がある。また、それに適した素子分離構造によって、寄生容量を低減することができる。
【0136】
また、この発明の集積回路は、占有面積の小さい上記半導体装置を用いることによって、高集積化と高速化も図ることができる。
【0137】
また、この発明の半導体システムは、集積度が高く高速化も容易な上記集積回路を用いることによって、小型で高速動作が可能な半導体システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の第1実施形態の半導体装置としてのトランジスタの模式的な立体斜視図である。
【図2】 図2は上記トランジスタの主要部分の平面図であり、図3は図2のIII−III線から見た断面図であり、図4は図2のIII−III線から見た断面図である。
【図3】 図3は図2のIII−III線から見た断面図である。
【図4】 図4は図2のIV−IV線から見た断面図である。
【図5】 図5はこの発明の第2実施形態の半導体装置としてのトランジスタの模式的な立体斜視図である。
【図6】 図6上記トランジスタの主要部分の平面図である。
【図7】 図7は図6のVII−VII線から見た断面図である。
【図8】 図8は図6のVIII−VIII線から見た断面図である。
【図9】 図9はこの発明の第4実施形態の半導体装置としてのトランジスタの主要部分の平面図である。
【図10】 図10はこの発明の第5実施形態の半導体装置としてのトランジスタの主要部分の断面図である。
【図11】 図11はこの発明の第6実施形態の半導体装置としてのトランジスタの主要部分の平面図である。
【図12】 図12は図11のXII−XII線から見た断面図である。
【図13】 図13は図11のXIII−XIII線から見た断面図である。
【図14】 図14は図13と同じ断面での工程を説明するための断面図である。
【図15】 図15は図14に続く工程を説明するための断面図である。
【図16】 図16は図15に続く工程を説明するための断面図である。
【図17】 図17は図16に続く工程を説明するための断面図である。
【図18】 図18は図17に続く工程を説明するための断面図である。
【図19】 図19は図18に続く工程を説明するための断面図である。
【図20】 図20はこの発明の第7実施形態の半導体装置としてのトランジスタの製造方法を説明するための平面図である。
【図21】 図21は図20のXXI−XXI線から見た断面図である。
【図22】 図22は図20のXXII−XXII線から見た断面図である。
【図23】 図23はこの発明の第8実施形態の半導体装置としてのトランジスタの製造方法を説明するための平面図である。
【図24】 図24は従来の半導体装置の構造を説明するための模式断面図である。
【図25】 図25は従来の半導体装置の構造を説明するための模式断面図である。
【符号の説明】
100,101…平面、
201,202,271,272,281,282…ゲート電極領域、
201A,202A,271A,272A,281A,282A…ゲート電極、
203…上部ゲート電極、
2261,2262…第2の開口部、
2361,2461…第3の開口部、
2261a,2262a…拡大された第3の開口部、
301,341,351,361,371,381…ソース領域、
401,441,451,461,471,481…ドレイン領域、
501,541,551,571,581…チャネル領域、
601,602,603,641,642,661,662,671,672,673,681,682…ゲート絶縁膜、
674…絶縁膜、
701,702,703…ゲートコンタクト、
801,851…ソースコンタクト、
901,951…ドレインコンタクト、
1001,1051,1061…層間絶縁膜、
1002,1003…コンタクトホール、
1161…酸化膜、
1261…ポリシリコン、
2101,2161,2181…素子分離領域、
2111…素子領域、
2281…窒化シリコン。

Claims (22)

  1. 第1導電型のソース領域と、第1導電型のドレイン領域と、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域間に形成された第2導電型のチャネル領域と、ゲート絶縁膜とゲート電極からなるゲート電極領域とが単結晶半導体基板の表面に平行な面内にある半導体装置であって、
    上記ゲート電極領域の上記ゲート電極が上記第2導電型のチャネル領域に上記ゲート絶縁膜を介して対向しており、
    上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域および上記ゲート電極領域は、素子分離領域で囲まれた素子領域内にあると共に、
    上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ソース領域に跨ってオーバーラップしていると共に、上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ドレイン領域に跨ってオーバーラップしており、
    上記チャネル領域に接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをToxとし、上記ソース領域および上記ドレイン領域と接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをTsdとするとき、
    Tox < Tsd
    の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
  2. 請求項1に記載の半導体装置において、
    上記ゲート電極領域の大部分は、上記単結晶半導体基板の表面よりも下方にあることを特徴とする半導体装置。
  3. 互いに接することなく形成された第1導電型のソース領域および第1導電型のドレイン領域と、
    上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と間に、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域に接するように形成された第2導電型のチャネル領域と、
    ゲート絶縁膜とゲート電極からなり、上記ゲート電極が上記第2導電型のチャネル領域に上記ゲート絶縁膜を介して対向するゲート電極領域とを有する単結晶半導体基板を備えた半導体装置であって、
    上記ゲート電極領域は、上記第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域であり、
    上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域および上記ゲート電極領域は、素子分離領域で囲まれた素子領域内にあり、
    上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域と上記第2導電型のチャネル領域と上記ゲート電極領域および上記素子分離領域は、上記単結晶半導体基板の表面に平行な面内にあると共に、
    上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ソース領域に跨ってオーバーラップしていると共に、上記ゲート電極領域がゲート長方向に上記チャネル領域から上記ドレイン領域に跨ってオーバーラップしており、
    上記チャネル領域に接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをToxとし、上記ソース領域および上記ドレイン領域と接する上記ゲート絶縁膜の部分の厚さをTsdとするとき、
    Tox < Tsd
    の条件を満たすことを特徴とする半導体装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記素子分離領域は、上記第1導電型のソース領域,ドレイン領域および上記ゲート電極領域のいずれの領域よりも、上記単結晶半導体基板の表面から深くまで形成されていることを特徴とする半導体装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記ゲート電極領域は上記素子分離領域と接していることを特徴とする半導体装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記単結晶半導体基板はSOI基板であることを特徴とする半導体装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記ゲート絶縁膜を介して上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域の面が上記単結晶半導体基板の[111]面に平行であるかまたは略平行であることを特徴とする半導体装置。
  8. 請求項1乃至のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記ゲート絶縁膜を介して上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域の面が上記単結晶半導体基板の[100]面に垂直であるかまたは略垂直であることを特徴とする半導体装置。
  9. 請求項3に記載の半導体装置において、
    上記単結晶半導体基板は、上記第2導電型のチャネル領域にゲート絶縁膜を介して対向する第3のゲート電極を有し、
    上記第3のゲート電極と上記第2導電型のチャネル領域は、上記単結晶半導体基板の表面に垂直な平面内にあることを特徴とする半導体装置。
  10. 請求項1乃至9のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記チャネル領域に対向する上記ゲート電極領域が複数あるとき、その複数のゲート電極領域のゲート電極が互いに電気的に接続されていることを特徴とする半導体装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記ゲート電極領域が、上記第2導電型のチャネル領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域であるとき、対向する上記2つのゲート電極領域のゲート電極の間隔が0.3μm以下であることを特徴とする半導体装置。
  12. 請求項1乃至1のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記素子分離領域の大部分は堆積物で形成されていることを特徴とする半導体装置。
  13. 請求項1乃至1のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記素子分離領域の少なくとも上記素子領域側がシリコン窒化膜からなることを特徴とする半導体装置。
  14. 請求項1乃至のいずれか1つまたは請求項7乃至13のいずれか1つに記載の半導体装置において、
    上記単結晶半導体基板として球状の半導体単結晶粒を用いたことを特徴とする半導体装置。
  15. 請求項1乃至1のいずれか1つに記載の半導体装置を用いたことを特徴とする集積回路。
  16. 請求項1に記載の集積回路を用いたことを特徴とする半導体システム。
  17. 請求項1乃至1のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法であって、
    単結晶半導体基板の素子分離領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第1の開口部を形成する第1の開口工程と、
    上記第1の開口部の内側に絶縁体を形成する絶縁体形成工程と、
    上記単結晶半導体基板のソース領域,ドレイン領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第2の開口部を形成する第2の開口工程と、
    上記第2の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込む第1の埋め込み工程と、
    上記第1の埋め込み工程の後、上記単結晶半導体基板に堆積した上記半導体または導体をエッチバックして、上記第2の開口部に上記ソース領域,ドレイン領域を形成する第1のエッチバック工程と、
    上記単結晶半導体基板のゲート電極領域となる領域にフォトリソグラフィーと異方性エッチングによって第3の開口部を形成する第3の開口工程と、
    上記第3の開口部の内壁にゲート絶縁膜を形成するゲート絶縁膜形成工程と、
    上記ゲート絶縁膜形成工程の後、上記第3の開口部を半導体または導体を堆積することによって埋め込む第2の埋め込み工程と、
    上記第2の埋め込み工程の後、上記単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックして、上記第3の開口部にゲート電極を形成する第2のエッチバック工程とを有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  18. 請求項1に記載の半導体装置の製造方法において、
    上記第3の開口工程の後、上記第3の開口部の内壁を酸化することにより酸化膜を形成した後にその酸化膜を除去する酸化膜除去工程を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  19. 請求項1または1に記載の半導体装置の製造方法において、
    上記絶縁体形成工程では、酸化シリコンまたは窒化シリコンを堆積することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  20. 請求項1または1に記載の半導体装置の製造方法において、
    上記絶縁体形成工程では、少なくとも窒化シリコンを堆積することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  21. 請求項1乃至2のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法において、
    上記第3の開口工程において、上記単結晶半導体基板のチャネル領域となる領域を挟んで互いに対向する2つのゲート電極領域となる領域に上記第3の開口部を形成すると共に、
    上記第2のエッチバック工程において、上記単結晶半導体基板上に堆積した上記半導体または導体をエッチバックにより除去しつつ、上記チャネル領域を挟んで互い対向する上記2つのゲート電極領域のゲート電極を上記チャネル領域上でつなぐように上記半導体または導体を残すことによって、上部ゲート電極を形成することを特徴とする半導体装置の製造方法。
  22. 請求項1乃至2のいずれか1つに記載の半導体装置の製造方法において、
    上記第1の埋め込み工程または上記第2の埋め込み工程において、少なくとも1つの開口部をポリシリコンによって埋め込むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
JP2001293751A 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム Expired - Fee Related JP4870291B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001293751A JP4870291B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001293751A JP4870291B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003101013A JP2003101013A (ja) 2003-04-04
JP4870291B2 true JP4870291B2 (ja) 2012-02-08

Family

ID=19115477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001293751A Expired - Fee Related JP4870291B2 (ja) 2001-09-26 2001-09-26 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4870291B2 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5014566B2 (ja) * 2003-06-04 2012-08-29 国立大学法人東北大学 半導体装置およびその製造方法
JP4552908B2 (ja) * 2006-07-26 2010-09-29 エルピーダメモリ株式会社 半導体装置の製造方法
JP2008066562A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法
JP2008159972A (ja) * 2006-12-26 2008-07-10 Elpida Memory Inc 半導体装置及びその製造方法
JP2009081397A (ja) * 2007-09-27 2009-04-16 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置および半導体装置の製造方法
JP2009094352A (ja) * 2007-10-10 2009-04-30 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 二重絶縁ゲート電界効果トランジスタ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6489366A (en) * 1987-09-29 1989-04-03 Toshiba Corp Semiconductor device
JP2768719B2 (ja) * 1988-11-21 1998-06-25 株式会社日立製作所 半導体装置及び半導体記憶装置
JPH03177072A (ja) * 1989-12-05 1991-08-01 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
JPH04276662A (ja) * 1991-03-05 1992-10-01 Kawasaki Steel Corp 半導体装置の製造方法
JPH05218415A (ja) * 1992-01-31 1993-08-27 Kawasaki Steel Corp 半導体装置
JPH06112480A (ja) * 1992-09-25 1994-04-22 Kawasaki Steel Corp 半導体装置並びにその製造方法
JPH06302819A (ja) * 1993-04-16 1994-10-28 Kawasaki Steel Corp 半導体装置
JP3252578B2 (ja) * 1993-12-27 2002-02-04 ソニー株式会社 平面型絶縁ゲート電界効果トランジスタの製法
JPH08264764A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Toshiba Corp 半導体装置
JP4384739B2 (ja) * 1997-04-04 2009-12-16 聯華電子股▲ふん▼有限公司 半導体装置及びその製造方法
JPH11150265A (ja) * 1997-11-17 1999-06-02 Toshiba Corp 半導体装置
JP2002026312A (ja) * 2000-07-06 2002-01-25 National Institute Of Advanced Industrial & Technology 半導体装置
JP2002118255A (ja) * 2000-07-31 2002-04-19 Toshiba Corp 半導体装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003101013A (ja) 2003-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11075297B2 (en) Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device
US7700446B2 (en) Virtual body-contacted trigate
US7612416B2 (en) Semiconductor device having a conductive portion below an interlayer insulating film and method for producing the same
CN103872132B (zh) 金属氧化物半导体(mos)晶体管及其制作方法
KR100366965B1 (ko) 소스-드레인 확산에 대해 자기 정렬된, 게이트를 통한 절연체 상 실리콘 상보형 모스 바디 콘택트
KR0163759B1 (ko) 반도체장치 및 반도체기억장치
US6337230B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US20050035399A1 (en) Semiconductor device
WO2017133169A1 (zh) 连接有负电容的多栅FinFET及其制造方法及电子设备
KR20010080503A (ko) 전계 효과 제어 트랜지스터 및 그의 제조 방법
US11967626B2 (en) Field effect transistors with gate fins and method of making the same
US20220278209A1 (en) High voltage field effect transistors with metal-insulator-semiconductor contacts and method of making the same
JP4870291B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法および集積回路および半導体システム
US20050196924A1 (en) Semiconductor device and its manufacture method
JP4870288B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法と集積回路と半導体システム
JPH0945904A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2009081427A (ja) 半導体装置および半導体装置の製造方法
JPH06334146A (ja) 半導体装置
US6812522B2 (en) Lateral type power MOS transistor having trench gate formed on silicon-on-insulator (SOI) substrate
JP2633001B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2632995B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
US12015084B2 (en) Field effect transistors with gate fins and method of making the same
JPH067596B2 (ja) 半導体装置の製造方法
JPH02105576A (ja) 電界効果トランジスタ
JP2001257346A (ja) 半導体集積回路装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071026

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091007

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111115

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111117

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141125

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees