[發明專利]半導體元件和用于制造半導體元件的方法

有效

• 申請號: 201010598246.5
• 申請日: 2010-12-21
• 公開（公告）號: CN102130171A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發明（設計）人: 甘利浩一
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L29/78
• 分類號: H01L29/78;H01L29/40;H01L21/336;H01L21/3213
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 馮麗欣;陳桂香

1.一種半導體元件，所述半導體元件包括：

半導體基板；以及

半導體器件，它被設置在所述半導體基板上，

所述半導體器件是場效應晶體管且包括：被設置在所述半導體基板上的柵極絕緣膜；被設置在所述柵極絕緣膜上的柵極電極；以及被設置成夾著所述半導體基板上的所述柵極電極的一對源極區域和漏極區域，

所述半導體基板包括在設有所述柵極電極的部分中的圖形化表面，

所述半導體基板的圖形化表面包括凸部，在所述凸部處，所述柵極絕緣膜被形成為覆蓋與所述一對源極區域和漏極區域的表面處于相同平面上的表面，且所述柵極電極形成在所述柵極絕緣膜的頂面上，并且

所述半導體基板的圖形化表面包括凹部，在所述凹部處，所述柵極絕緣膜被形成為覆蓋比所述一對源極區域和漏極區域的表面更朝內部而形成的凹槽的表面，且所述柵極電極被形成為填充設有所述柵極絕緣膜的所述凹槽。

2.如權利要求1所述的半導體元件，其中，所述半導體基板的圖形化表面上的所述凹槽具有沿著所述半導體基板的深度方向的側面。

3.如權利要求1所述的半導體元件，其中，所述半導體基板的圖形化表面上的所述凹槽具有相對于所述半導體基板的深度方向傾斜的表面。

4.如權利要求3所述的半導體元件，其中，所述半導體基板的圖形化表面上的所述凹槽的傾斜表面位于(111)面上。

5.如權利要求1所述的半導體元件，其中，對于所述半導體基板的圖形化表面上的所述凸部和所述凹部而言，所述一對源極區域和漏極區域具有相同的形狀。

6.如權利要求5所述的半導體元件，其中，在所述半導體基板的圖形化表面上的所述凸部和所述凹部中，所述一對源極區域和漏極區域具有平坦頂面，并且在所述半導體基板中具有相同的深度。

7.一種用于制造半導體元件的方法，

所述方法包括形成場效應晶體管半導體器件的半導體器件形成步驟，所述半導體器件包括：被設置在半導體基板上的柵極絕緣膜；被設置在所述柵極絕緣膜上的柵極電極；以及被設置成夾著所述半導體基板上的所述柵極電極的一對源極區域和漏極區域，

所述半導體器件形成步驟在所述半導體基板的設有所述柵極電極的部分中形成圖形化表面，

其中，在所述半導體基板的圖形化表面上的凸部中，所述柵極絕緣膜被形成為覆蓋與所述一對源極區域和漏極區域的表面處于相同平面上的表面，且所述柵極電極形成在所述柵極絕緣膜的頂面上，并且

在所述半導體基板的圖形化表面上的凹部中，所述柵極絕緣膜被形成為覆蓋比所述一對源極區域和漏極區域的表面更朝內部而形成的凹槽的表面，且所述柵極電極被形成為填充設有所述柵極絕緣膜的所述凹槽。

8.如權利要求7所述的方法，其中，所述半導體器件形成步驟包括：

第一步驟，在所述半導體基板的要形成所述半導體器件的所述柵極絕緣膜和所述柵極電極的部分的表面上，形成偽柵極絕緣膜并在所述偽柵極絕緣膜上形成偽柵極電極，并且形成所述半導體器件的所述一對源極區域和漏極區域，使所述一對源極區域和漏極區域夾著所述偽柵極電極；

第二步驟，在所述半導體基板的表面上形成平坦化膜，使所述偽柵極電極的頂面暴露出，并且覆蓋所述一對源極區域和漏極區域的頂面；

第三步驟，除去所述偽柵極電極和所述偽柵極絕緣膜，使已經除去了所述偽柵極電極和所述偽柵極絕緣膜的表面上的所述半導體基板露出，并且在露出的表面部分中形成開口；

第四步驟，蝕刻所述半導體基板的所述開口的表面以設置所述凹槽，并且在所述半導體基板上形成所述圖形化表面；

第五步驟，在所述半導體基板的圖形化表面上沉積絕緣膜以形成所述柵極絕緣膜；以及

第六步驟，在形成于所述圖形化表面上的所述柵極絕緣膜上沉積導電膜以形成所述柵極電極。

9.如權利要求7所述的方法，其中，對于所述半導體基板的圖形化表面上的所述凸部和所述凹部而言，所述一對源極區域和漏極區域以相同形狀形成。