[发明专利]半导体装置以及其制作方法

说明书

本发明公开一种半导体装置以及其制作方法，其中该半导体装置包括介电结构、第一源极/漏极电极、第二源极/漏极电极、氧化物半导体层、栅极介电层以及第一栅极。第一源极/漏极电极设置于介电结构之内。氧化物半导体层于垂直方向上设置于第一源极/漏极电极上。第二源极/漏极电极于垂直方向上设置于氧化物半导体层上。栅极介电层设置于介电结构上且于水平方向上围绕氧化物半导体层。栅极介电层包括第一部分与第二部分。第一部分沿水平方向延伸。第二部分设置于第一部分上且沿垂直方向延伸。第一栅极设置于栅极介电层的第一部分上。

技术领域

本发明涉及一种半导体装置以及其制作方法，尤其是涉及一种具有氧化物半导体层的半导体装置以及其制作方法。

背景技术

半导体集成电路的技术随着时间不断地进步成长，每个新世代制作工艺下的产品都较前一个世代具有更小且更复杂的电路设计。在各芯片区域上的功能元件因产品革新需求而必须使其数量与密度不断地提升，当然也就使得各元件几何尺寸需越来越小。一般的半导体制作工艺可大略分为用以于晶片上形成晶体管的前段(front end of line，FEOL)制作工艺以及于晶体管上形成接触结构、层间介电层、互连结构以及接触垫等部件的后段(back end of line，BEOL)制作工艺。然而，随着集成电路的积集度要求越来越高，许多主动(有源)或/及被动(无源)元件也被设计于BEOL制作工艺中形成，因此造成制作工艺复杂度与制造成本提高。

发明内容

本发明提供了一种半导体装置以及其制作方法，利用于氧化物半导体层在垂直方向上的相对两侧设置源极/漏极电极，由此达到简化相关制作工艺或/及降低制造成本的效果。

本发明的一实施例提供一种半导体装置，其包括一介电结构、一第一源极/漏极电极、一第二源极/漏极电极、一氧化物半导体层、一栅极介电层以及一第一栅极。第一源极/漏极电极设置于介电结构之内。氧化物半导体层于一垂直方向上设置于第一源极/漏极电极上。第二源极/漏极电极于垂直方向上设置于氧化物半导体层上。栅极介电层设置于介电结构上且于一水平方向上围绕氧化物半导体层。栅极介电层包括一第一部分与一第二部分。第一部分沿水平方向延伸，而第二部分设置于第一部分上且沿垂直方向延伸。第一栅极设置于栅极介电层的第一部分上。

本发明的一实施例提供一种半导体装置的制作方法，包括下列步骤。在一介电结构之内形成一第一源极/漏极电极。在一垂直方向上，在第一源极/漏极电极上形成一氧化物半导体层。在介电结构上形成一栅极介电层。栅极介电层于一水平方向上围绕氧化物半导体层，且栅极介电层包括一第一部分与一第二部分。第一部分沿水平方向延伸，而第二部分设置于第一部分上且沿垂直方向延伸。在栅极介电层的第一部分上形成一第一栅极。在垂直方向上，在氧化物半导体层上形成一第二源极/漏极电极。

附图说明

图1为本发明第一实施例的半导体装置的示意图；

图2为本发明第一实施例的半导体装置的部分放大示意图；

图3至图13为本发明第一实施例的半导体装置的制作方法示意图，其中

图4为图3之后的状况示意图；

图5为图4之后的状况示意图；

图6为图5之后的状况示意图；

图7为图6之后的状况示意图；

图8为图7之后的状况示意图；

图9为图8之后的状况示意图；

图10为图9之后的状况示意图；

图11为图10之后的状况示意图；

图12为图11的部分区域的上视示意图；

图13为图11之后的状况示意图；

图14为本发明第二实施例的半导体装置的示意图；