[發明專利]半導體裝置和其制造方法

有效

• 申請號: 201410139469.3
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN104143550B
• 公開（公告）日: 2019-07-12
• 發明（設計）人: 橫山孝司
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02;H01L21/77
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;陳桂香

1.一種半導體裝置，包括：

在半導體基板的主面側上的晶體管；和

在所述半導體基板的背面側上的電阻變化元件，

其中所述晶體管包括在所述半導體基板內的擴散層和低電阻部，所述低電阻部具有比所述擴散層的電阻低的電阻，所述低電阻部延伸到所述半導體基板的背面，

絕緣膜與所述低電阻部的背面接觸設置，

所述絕緣膜具有面對所述低電阻部的開口，和

所述電阻變化元件通過所述開口連接到所述低電阻部。

2.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述電阻變化元件從接近所述半導體基板的背面的一側按順序包括第一電極、存儲部和第二電極，和

第一電極埋在所述開口中并連接到所述低電阻部。

3.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述電阻變化元件從接近所述半導體基板的背面的一側按順序包括存儲部和第二電極，和

所述存儲部埋在所述開口中并連接到所述低電阻部。

4.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述電阻變化元件從接近所述半導體基板的背面的一側按順序包括第一電極、存儲部和第二電極，和

第一電極通過埋在所述開口中的導電性連接部連接到所述低電阻部。

5.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述晶體管包括一對擴散層，

所述一對擴散層中的一個連接到第一配線，

所述一對擴散層中的另一個經由所述電阻變化元件連接到第二配線，

第一配線設置在所述半導體基板的主面側上，和

第二配線設置在所述半導體基板的背面側上。

6.如權利要求5所述的半導體裝置，其中第一配線和第二配線經由其間的所述半導體基板在其中第一配線和第二配線層疊的方向上彼此重疊。

7.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述電阻變化元件從接近所述半導體基板的背面的一側按順序包括第一電極、存儲部和第二電極，

第二電極連接到設置在所述半導體基板的背面側上的背面側多層配線部的第一端，

另一個低電阻部設置在所述半導體基板內，所述另一個低電阻部具有比所述擴散層的電阻低的電阻，所述另一個低電阻部與所述低電阻部電絕緣并延伸到所述半導體基板的背面，

所述絕緣膜與所述另一個低電阻部的背面接觸設置，并且具有面對所述另一個低電阻部的另一個開口，和

所述背面側多層配線部的第二端埋在所述另一個開口中，并且連接到所述另一個低電阻部。

8.如權利要求1所述的半導體裝置，其中所述電阻變化元件是自旋轉移力矩-磁性隧道結。

9.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述電阻變化元件包括作為存儲部的離子源層和電阻變化層，

所述離子源層包括可離子化的金屬元素以及碲、硫和硒中的一種或多種硫族元素，和

所述電阻變化層使用電阻值比所述離子源層的電阻值更高的材料構成。

10.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述晶體管是使用(110)面作為通道的p型Fin FET。

11.如權利要求1所述的半導體裝置，其中

所述晶體管是InGaAs系的NFET。

12.一種半導體裝置，包括：

在半導體基板的主面側上的晶體管；和

在所述半導體基板的背面側上的導電性連接部，

其中所述晶體管包括在所述半導體基板內的擴散層和低電阻部，所述低電阻部具有比所述擴散層的電阻低的電阻，所述低電阻部延伸到所述半導體基板的背面，

絕緣膜與所述低電阻部的背面接觸設置，

所述絕緣膜具有面對所述低電阻部的開口，和

所述導電性連接部通過所述開口連接到所述低電阻部。