[发明专利]二极管

说明书

二极管11A设置有分层结构20以及设置在分层结构的长度方向上的端部的第一连接部31和第二连接部32。通过在厚度方向上交替层叠具有纳米线结构或纳米片结构的第一结构体21和第二结构体22而形成分层结构20。第一连接部31是第一导电类型；第二连接部32是第二导电类型；还设置控制电极部23，其至少从峰部分跨越到分层结构20的侧表面，并且形成为与第一连接部31和第二连接部32分离；并且第一连接部31和控制电极部23或者第二连接部32和控制电极部23电连接。

技术领域

本公开涉及一种二极管。

背景技术

在先进的CMOS技术中，为了减小每个装置的面积和功耗，装置日益小型化，并且栅极绝缘膜的厚度和沟道长度减小。顺便提及，在减小沟道长度的情况下，源极区域和漏极区域之间的电势差比栅电极施加的电压更显著地影响晶体管操作，不利地导致退化的短沟道特性。因此，对于对抗DIBL(漏极感应势垒降低)的措施，其指由漏极区域感应的沟道部分的电势的降低，已经研究了能够有效地将电压从栅电极施加到沟道部分的结构。在已知的晶体管中，栅电极形成在沟道部分上方，并且栅电压仅从沟道部分上方施加。相反，GAA(栅极全包围)结构已经在研究中，其中，栅电极经由栅极绝缘膜形成，以包围沟道部分的上部、侧表面和下部。GAA结构用于耗尽沟道部分，以抑制DIBL效应和短沟道特性的退化。在具有GAA结构的晶体管中，均具有纳米线结构或纳米片结构的多个沟道部分在垂直方向上并列设置，并且沟道部分的外周部分经由栅极绝缘膜嵌入栅电极中。

一种半导体设备包含作为实现电路功能的元件的晶体管(场效应晶体管)或二极管，其对应于具有放大和整流功能的有源元件。例如，在NPL 1，International ElectronDevice Meeting Technical Digest,Year:2016,pp.890，S.-H.Chen等人的“ESD Diodesin a Bulk Si Gate-All-Around Vertically Stacked Horizontal NanowireTechnology”中提出了具有类似于GAA结构的结构的二极管(为方便起见，以下称为“GAA类似结构”)。在具有GAA类似结构的二极管中，电流路径包含多个纳米线结构，并且围绕纳米线结构的外周部分提供控制电极部。

[引用列表]

[非专利文献]

[NPL 1]

International Electron Device Meeting Technical Digest,Year:2016,pp.890，S.-H.Chen等人的“ESD Diodes in a Bulk Si Gate-All-Around VerticallyStacked Horizontal Nanowire Technology”

发明内容

[技术问题]

具有GAA结构的场效应晶体管可以在低电压下工作，同时实现短沟道特性。另一方面，在具有GAA类似结构的二极管中，牺牲了二极管所需的电流特性。具体地，在具有GAA结构的场效应晶体管中，沟道部分的厚度减小到10nm或更小，以完全耗尽沟道部分。将这种GAA结构应用于二极管，将二极管中的电流路径限制在10nm或更小。在内置于半导体基板中的已知二极管(称为“具有已知结构的二极管”)中，电流路径可以在半导体基板中形成降至大约100nm的深度。因此，在具有GAA类似结构的二极管中，电流路径的横截面积约为具有已知结构的二极管的横截面积的十分之一，导致流过具有GAA类似结构的二极管的电流减少。此外，在单独步骤中制造具有GAA结构的场效应晶体管和具有已知结构的二极管的情况下，制造步骤的数量增加，导致制造成本增加。

因此，本公开的目的是提供一种二极管，其可以最大限度地抑制可以通过的电流的减少，该二极管对于场效应晶体管的制造步骤具有高亲和力。

[问题的解决方案]