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公開番号2025077969
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-19
出願番号2024105974
出願日2024-07-01
発明の名称半導体装置
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人共生国際特許事務所
主分類H10B 43/27 20230101AFI20250512BHJP()
要約【課題】性能および集積度を向上させることができる半導体装置を提供する。
【解決手段】本発明による半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に位置する第1トランジスターを含む。第1トランジスターは、半導体基板上に位置する絶縁構造物と、絶縁構造物の側面上で、半導体基板と交差する方向に延び、第1半導体層で構成されるチャンネル領域と、チャンネル領域に電気的に接続されるソースおよびドレイン領域と、チャンネル領域上に位置するゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に位置するゲート電極を含む。ソースおよびドレイン領域のうちの1つである第1領域とソースおよびドレイン領域のうちの他の1つである第2領域が互いに異なる物質または互いに異なる結晶構造を有する。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
半導体基板と、
前記半導体基板に位置する第１トランジスターと、を含み、
前記第１トランジスターは、
前記半導体基板上に位置する絶縁構造物と、
前記絶縁構造物の側面上で、前記半導体基板と交差する方向に延び、第１半導体層で構成されたチャンネル領域と、
前記チャンネル領域に電気的に接続されたソースおよびドレイン領域と、
前記チャンネル領域の上に位置するゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に位置するゲート電極と、を含み、
前記ソースおよびドレイン領域のうちの１つである第１領域と前記ソースおよびドレイン領域のうちの他の１つである第２領域が、互いに異なる物質または互いに異なる結晶構造を有することを特徴とする半導体装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記第１領域は、前記チャンネル領域とは反対の導電型を有する第２半導体層で構成され、
前記第２領域は、前記半導体基板の一部として構成されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記チャンネル領域は、前記絶縁構造物および前記ゲート絶縁層に囲まれた部分を含むか、または
前記チャンネル領域または前記ゲート電極が、前記半導体基板の第１面または第２面に対して傾斜するかまたは垂直であることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１トランジスターは一方向に隣接する一対の第１トランジスターを含み、
前記一対の第１トランジスターにおいて、前記第２領域が共有され、
前記第２領域を基準に、前記一方向において、前記一対の第１トランジスターは対称構造を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項５】
前記第１領域に接続された第１コンタクトおよび前記第２領域に接続された第２コンタクトをさらに含み、
前記第２領域は、低濃度領域と、前記低濃度領域よりも高いドーピング濃度を有する高濃度領域を含み、
前記高濃度領域に前記第２コンタクトが接続され、
前記チャンネル領域は前記低濃度領域に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項６】
前記チャンネル領域は、前記半導体基板のバルク領域に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記第１トランジスターよりも小さい動作電圧を有し、前記第１トランジスターとは異なる構造を有する第２トランジスターをさらに含み、
前記絶縁構造物の厚さ、前記絶縁構造物の側面の長さ、または前記チャンネル領域の長さは、前記第２トランジスターに含まれる第２ゲート電極の厚さより大きいか、または、前記絶縁構造物の厚さ、前記絶縁構造物の側面の長さ、または前記チャンネル領域の長さは、前記第２トランジスターのソース領域とドレイン領域との間の距離よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体基板および前記第１トランジスターを含む回路領域と、
前記回路領域上に位置し、メモリセル構造物を含むセル領域と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体装置。
【請求項９】
半導体基板と、
前記半導体基板に位置し、互いに異なる構造を有する第１トランジスターおよび第２トランジスターを含む複数のトランジスターと、を含み、
前記第１トランジスターは、
前記半導体基板上に位置する絶縁構造物と、
前記絶縁構造物の側面上で、前記半導体基板に対して傾斜するかまたは垂直な方向に延び、第１半導体層で構成されたチャンネル領域と、
前記チャンネル領域に電気的に接続されたソースおよびドレイン領域と、
前記チャンネル領域上に位置するゲート絶縁層と、
前記ゲート絶縁層上に位置するゲート電極と、を含み、
前記ソースおよびドレイン領域のうちの１つが前記半導体基板の一部として構成されていることを特徴とする半導体装置。
【請求項１０】
前記第１トランジスターは垂直型チャンネル構造を有し、
前記第２トランジスターは平面型チャンネル構造を有することを特徴とする請求項９に記載の半導体装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置およびこれを含む電子システムに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置は、小型化が可能であり、様々な機能を行うことができるため、様々な電子産業で広く使用されている。電子産業の発展に伴い、半導体装置の性能を向上させながら集積度を向上させる技術に対する研究が続けられている。例えば、半導体装置に含まれる複数の回路素子の大きさを小さくすることにより、半導体装置の集積度を向上させることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、性能および集積度を向上させることができる半導体装置およびこれを含む電子システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様による半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に位置する第１トランジスターを含む。第１トランジスターは、半導体基板上に位置する絶縁構造物と、絶縁構造物の側面上で、半導体基板と交差する方向に延び、第１半導体層で構成されたチャンネル領域と、チャンネル領域に電気的に接続されたソースおよびドレイン領域と、チャンネル領域の上に位置するゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に位置するゲート電極を含む。ソースおよびドレイン領域のうちの１つである第１領域とソースおよびドレイン領域のうちの他の１つである第２領域が互いに異なる物質または互いに異なる結晶構造を有する。
【０００５】
上記目的を達成するためになされた本発明の他の態様による半導体装置は、半導体基板と、半導体基板に位置し、互いに異なる構造を有する第１トランジスターおよび第２トランジスターを含む複数のトランジスターを含む。第１トランジスターは、半導体基板上に位置する絶縁構造物と、絶縁構造物の側面上で半導体基板に対して傾斜するかまたは垂直な方向に延び、第１半導体層で構成されたチャンネル領域と、チャンネル領域に電気的に接続されたソースおよびドレイン領域と、チャンネル領域の上に位置するゲート絶縁層と、ゲート絶縁層上に位置するゲート電極を含む。ソースおよびドレイン領域のうちの１つが半導体基板の一部として構成される。
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明の実施例による電子システムは、メイン基板と、メイン基板上に位置する上述した半導体装置と、メイン基板上で半導体装置と電気的に接続されるコントローラーを含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高電圧トランジスターが垂直型構造（例えば、垂直型チャンネル構造）を有することにより、集積度を向上させることができる。また、高電圧トランジスターのソースおよびドレイン領域の１つである第２領域が半導体基板の一部として構成されているため、高電圧トランジスターの性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
一実施例による半導体装置を概略的に示した部分断面図である。
図１に示した半導体装置に含まれているチャンネル構造物の一例を拡大して示した断面図である。
図１に示した半導体装置に含まれている回路領域を概略的に示した部分断面図である。
図１に示した半導体装置に含まれている回路領域の一部を概略的に示した部分断面図である。
図３に示した回路領域に含まれる高電圧トランジスターおよび低電圧トランジスターを概略的に示した平面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
実施例による半導体装置の製造方法を示した断面図である。
他の実施例による半導体装置に含まれている回路領域の一部を示した断面図である。
他の実施例による半導体装置に含まれている回路領域の一部を示した断面図である。
追加的な実施例による半導体装置を概略的に示した断面図である。
例示的な実施例による半導体装置を含む電子システムを概略的に示した図面である。
例示的な実施例による半導体装置を含む電子システムを概略的に示す斜視図である。
例示的な実施例による半導体パッケージを概略的に示す断面図である。
例示的な実施例による半導体パッケージを概略的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、様々な実施例について、本技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。実施例は、様々な形態で実施することができ、ここで説明する実施例に限定されない。
【００１０】
本発明を明確に説明するために、説明と関係のない部分は省略し、明細書全体を通じて同一または類似の構成要素については同一の参照符号を使用する。
（【００１１】以降は省略されています）

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