[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202011350762.6
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN112909003A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 前田貫太
• 申請（專利權）人: 拉碧斯半導體株式會社
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L29/788
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;王海奇

本發明涉及半導體裝置。提供小面積且具有充分的電容的非易失性存儲器。構成非易失性存儲器的半導體裝置具有：第一導電型的半導體部；第二導電型的第一阱，其與第一導電型相反極性，形成為從半導體部的1個面內的第一區域朝向內部延伸；第二導電型的第二阱，其形成為從第一區域分離而從半導體部的1個面內的第二區域朝向內部延伸；絕緣膜，其形成在1個面上；以及導電層，其形成為跨越絕緣膜上的第一阱的上方的區域和第二阱的上方的區域而延伸，在第一阱形成有從1個面向第一阱內伸長的溝槽，絕緣膜在溝槽的內部的表面上延伸，在溝槽的內部的絕緣膜上設置有與導電層連續地形成的導電部。

技術領域

本發明涉及半導體裝置。

背景技術

作為非易失性的存儲裝置，公知有通過使電絕緣的浮游電極層亦即浮置柵極內的電荷的積蓄狀態變化來進行數據的存儲和擦除的非易失性存儲器。作為該非易失性存儲器的結構，一般是將構成浮置柵極的多晶硅層和構成控制柵極的多晶硅層重疊配置的所謂堆疊型的結構。

另一方面，公知有與堆疊型的非易失性存儲器不同且使用單層的多晶硅而構成的單層多晶硅型的非易失性存儲器(例如，專利文獻1)。在單層多晶硅型的非易失性存儲器中，例如作為控制柵極發揮功能的第一阱區域、作為讀出柵極發揮功能的第二阱區域、以及作為隧道柵極發揮功能的第三阱區域設置在半導體基板的表層部附近。在基板上，以在從第一阱區域到第三阱區域的范圍內交疊的方式，形成由柵極絕緣膜和單層的多晶硅構成的浮置柵極。

在第一阱區域、第二阱區域和第三阱區域各自的夾著柵極絕緣膜而與浮置柵極對置的部分，形成有與浮置柵極、讀出柵極和隧道柵極對應的電容器。而且，通過對控制柵極、讀出柵極和隧道柵極分別施加電壓，并使浮置柵極的電位變化，來進行數據的寫入、擦除等動作。

例如，在數據寫入時，對控制柵極施加電壓Vw(Vw＞0V)，對隧道柵極施加0V，對讀出柵極施加中間電壓Vc(0V＜Vc＜Vw)。浮置柵極的電位根據施加給控制柵極的電壓Vw而上升，從第三阱區域(即，隧道柵極)向浮置柵極注入電荷。另一方面，在數據擦除時，對控制柵極施加0V，對隧道柵極施加電壓Vw，對讀出柵極施加中間電壓Vc。浮置柵極的電位根據施加給控制柵極的電壓0V而下降，積蓄于浮置柵極的電荷向第三阱區域移動。

專利文獻1：日本特開平9-129760號公報。

為了高效地進行數據的寫入和擦除的動作，優選使控制柵極的電容器的電容相對于讀出柵極或隧道柵極的電容器的電容相對地變大，以使浮置柵極的電位接近施加給控制柵極的電壓。

一般地，平板電容器等電容器的電容與電極的面積成正比。在上述的單層多晶硅型的非易失性存儲器中，浮置柵極與控制柵極交疊的部分的面積相當于控制柵極的電容器的電容的“電極的面積”。因此，若要增大控制柵極的電容器的電容，則需要增大與浮置柵極交疊的控制柵極的面積(即，與半導體基板平行的方向上的第一阱區域的面積)，結果為存在存儲單元的單位面積變大這樣的問題。

發明內容

本發明是鑒于上述問題點而完成的，目的在于提供小面積且具有充分的電容的非易失性存儲器。

本發明的半導體裝置構成非易失性存儲器，其特征在于，具有：第一導電型的半導體部；第二導電型的第一阱，其與上述第一導電型相反極性，形成為從上述半導體部的1個面內的第一區域朝向內部延伸；上述第二導電型的第二阱，其形成為從上述第一區域分離而從上述半導體部的上述1個面內的第二區域朝向內部延伸；絕緣膜，其形成在上述1個面上；以及導電層，其形成為跨越上述絕緣膜上的上述第一阱的上方的區域和上述第二阱的上方的區域而延伸，在上述第一阱形成有從上述1個面向上述第一阱內伸長的溝槽，上述絕緣膜在上述溝槽的內部的表面上延伸，在上述溝槽的內部的上述絕緣膜上以填埋上述溝槽的方式設置有與上述導電層連續地形成的導電部。