[发明专利]半导体装置及其制造方法在审

申请号：	201780087203.0	申请日：	2017-02-27
公开（公告）号：	CN110326090A	公开（公告）日：	2019-10-11
发明（设计）人：	角野翼;日坂隆行	申请（专利权）人：	三菱电机株式会社
主分类号：	H01L21/338	分类号：	H01L21/338;H01L29/812
代理公司：	北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112	代理人：	何立波;张天舒
地址：	日本***	国省代码：	日本;JP
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摘要：
搜索关键词：	最下层半导体层栅极电极上层半导体装置两端部翘起制造
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【说明书】：

在半导体层(2)之上形成有栅极电极(6)，该栅极电极(6)至少具有最下层(6a)和上层(6b)，该最下层(6a)与半导体层(2)接触，该上层(6b)形成于最下层(6a)之上。上层(6b)向最下层(6a)产生应力而导致最下层(6a)的两端部从半导体层(2)翘起。

技术领域

本发明涉及能够简便地使栅极长度变短而使高频特性提高的半导体装置及其制造方法。

背景技术

为了响应半导体装置的进一步的小型化和高性能化的要求，推进了构成半导体装置的电极和配线等的微细化。作为使晶体管的高频特性提高的方法之一，为了缩短电子的沟道移动时间而采用缩短栅极长度的方法。在使晶体管动作的频带超过晶体管的转换频率(f_K)的情况下，晶体管的增益出现－6dB/oct的急剧的降低。因此，为了得到频率依赖性小、稳定并且具有足够大的增益的晶体管，有效的是缩短栅极长度，使栅极-源极之间的电容成分(C_gs)降低而提高f_K。

特别地，在化合物半导体的领域中，为了有效利用材料所具有的优良的高频特性，强烈要求缩短栅极长度。为此，进行了例如曝光光源的短波长化、电子束绘图、整面瘦身(slimming)法等(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2001-265011号公报

发明内容

就以往的半导体装置而言，栅极长度受到由形成栅极电极时的转印尺寸带来的制约。因此，为了得到具有足够短的栅极长度的半导体装置，需要高价的曝光装置的引入、先进的转印技术的开发以及精细的工序管理。存在为了实现上述目标而需要耗费大量的时间、费用成本的问题。

本发明就是为了解决上述这样的课题而提出的，其目的在于得到能够简便地缩短栅极长度而使高频特性提高的半导体装置及其制造方法。

本发明涉及的半导体装置的特征在于，具备：半导体层；以及栅极电极，其形成于所述半导体层之上，至少具有最下层和上层，该最下层与所述半导体层接触，该上层形成于所述最下层之上，所述上层向所述最下层产生应力而导致所述最下层的两端部从所述半导体层翘起。

发明的效果

在本发明中，栅极电极的上层向最下层产生应力而导致最下层的两端部从半导体层翘起。由此，即使不进行高价的曝光装置的引入、先进的转印技术的开发以及精细的工序管理，也能够使栅极长度小于或等于转印尺寸。因此，能够简便地缩短栅极长度而使高频特性提高。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1涉及的半导体装置的剖面图。

图2是用于说明本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。

图3是用于说明本发明的实施方式1涉及的半导体装置的制造方法的剖面图。