[发明专利]半导体器件、电子设备和制造半导体器件的方法

说明书

[问题]提供一种半导体器件、一种电子设备和一种用于制造半导体器件的方法，其中，不管栅电极的形状如何，由RTN引起的影响都减小。[解决方案]一种半导体器件，其设置有：基板，其具有元件区域和元件分离区域，所述元件区域包括源极区和漏极区，其中，在源极区和漏极区之间存在沟道区，所述元件分离区域相对于与设置源极区、沟道区和漏极区的方向正交的方向至少设置在两侧；栅极绝缘膜，其至少从元件分离区域的一侧到另一侧设置在基板的元件区域上；以及栅电极，其设置在栅极绝缘膜上。所述栅极绝缘膜包括杂质。包括元件区域和元件分离区域之间的边界的边界区中的杂质浓度不同于栅极绝缘膜的中心区中的杂质浓度。

技术领域

本公开涉及一种半导体器件、一种电子设备和一种制造半导体器件的方法。

背景技术

场效应晶体管(场效应晶体管：FET)是已知的半导体器件。

场效应晶体管(下文在某些情况下也简称为晶体管)包括设置在半导体基板的元件区域上的栅电极，以及设置在元件区域中以将栅电极夹在其间的源极区和漏极区。在场效应晶体管中，通过向栅电极施加电压，在源极区和漏极区之间形成沟道区，并且使载流子(电子或空穴)在形成的沟道区中移动。这允许电流从漏极区流向源极区。

相反，在集成电路等中，形成有晶体管等的元件区域被元件分离区域隔开，以使每个晶体管等彼此电绝缘。可以使用例如STI(浅沟槽隔离)方法形成元件分离区域。在STI方法中，利用蚀刻在基板的表面上形成开口，并且用绝缘材料填充所形成的开口。

在此处，如专利文献1中所述，在使用STI的场效应晶体管中，在某些情况下会产生称为RTN(随机电报噪声)的噪声。RTN是通过载流子的随机俘获或去俘获而产生的，特别是在使用STI形成的元件分离区域和元件区域之间的边界附近产生。RTN导致场效应晶体管故障；因此，已经作出各种努力来抑制RTN。

专利文献1公开了一种通过改变栅电极的形状来抑制RTN影响的技术。具体地，在大多数情况下，在元件分离区域和元件区域之间的边界附近发生导致RTN的载流子的随机移动；因此，在专利文献1中描述的技术中，边界附近区域中的栅电极的形状在栅长度方向上延伸。结果，电流不太可能在边界附近的区域中流动，这使得可以减少RTN的影响。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开号2017-69231

发明内容

本发明要解决的问题

然而，近年来，更期望精密加工和集成半导体器件，并且也期望进一步减小场效应晶体管的尺寸。除了栅极长度之外，具有如专利文献1中公开的形状的栅电极需要在栅极长度方向上延伸的长度，这限制了场效应晶体管的尺寸减小。此外，进一步的精密加工使得越来越难以实现复杂的形状加工。因此，在专利文献1中描述的技术中，预计更加难以抑制RTN的影响。

考虑到上述情况，无论栅电极的形状如何，都期望减小RTN的影响。

解决问题的方法

根据本公开，提供了一种半导体器件，包括：基板，其具有元件区域和元件分离区域，所述元件区域包括源极区和漏极区，并且包括存在于源极区和漏极区之间的沟道区，所述元件分离区域至少设置在与设置源极区、沟道区和漏极区的方向正交的方向的两侧；栅极绝缘膜，其从元件分离区域的一侧到另一侧至少设置在基板的元件区域上；以及栅电极，其设置在栅极绝缘膜上，所述栅极绝缘膜包括杂质，并且在边界区域中的杂质浓度不同于在栅极绝缘膜的中心区域中的杂质浓度，所述边界区域包括在元件区域和元件分离区域之间的边界上的区域。