JP2019024087A - 半導体装置、半導体ウェハ、記憶装置、及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置する。第3絶縁体は、第1絶縁体の側面と、第1絶縁体の第2上面と、第1導電体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、第2絶縁体の側面と、を含む領域に位置する。第3絶縁体の形成面上には、第4絶縁体、第5絶縁体、第1半導体が順に積層され、第6絶縁体は、第5絶縁体の形成面のうち、第1導電体と重畳する領域に位置する。第7絶縁体は、第1半導体の形成面と、第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置する。第4絶縁体は、電荷を蓄積する機能を有し、第1導電体に電位を与えることによって、第5絶縁体を介して、第1半導体と第4絶縁体との間にトンネル電流が誘起される。
【選択図】図17
Description
本発明の一態様は、第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第3絶縁体は、第1絶縁体の側面と、第1絶縁体の第2上面と、第1導電体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、第2絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、第4絶縁体は、第3絶縁体の形成面に位置し、第5絶縁体は、第4絶縁体の形成面に位置し、第1半導体は、第5絶縁体の形成面に位置し、第6絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第3乃至第5絶縁体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第7絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第3絶縁体は、第1絶縁体の第2上面と、第1導電体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、第4絶縁体は、第3絶縁体の形成面のうち、第1導電体と重畳する領域と、第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第5絶縁体は、第4絶縁体の形成面と、第1絶縁体の側面と重畳する領域と、第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第1半導体は、第5絶縁体の形成面に位置し、第6絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第3乃至第5絶縁体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第7絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、第2半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第2半導体は、第1導電体の側面に位置し、第3絶縁体は、第1絶縁体の第2上面と、第2半導体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、第4絶縁体は、第3絶縁体の形成面のうち、第1導電体と重畳する領域と、第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第5絶縁体は、第4絶縁体の形成面と、第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第1半導体は、第5絶縁体の形成面と、第1絶縁体の側面と重畳する領域と、第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第6絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第2半導体と第3乃至第5絶縁体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第7絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(3)において、第4絶縁体は、電荷を蓄積する機能を有し、第1導電体に電位を与えることによって、第1半導体に含まれる電荷が、第4絶縁体に蓄積されることを特徴とする半導体装置。
又は、本発明の一態様は、第1乃至第3絶縁体と、第5乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第3絶縁体は、第1絶縁体の第2上面と、第1導電体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、第2導電体は、第3絶縁体の形成面のうち、第1導電体と重畳する領域に位置し、第5絶縁体は、第3絶縁体の形成面のうち、第1絶縁体の第2上面と重畳する領域、及び第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、第2導電体の形成面と、を含む領域に位置し、第1半導体は、第5絶縁体の形成面と、第1絶縁体の側面と重畳する領域と、第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、第6絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第3絶縁体、第2導電体、第5絶縁体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第7絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(5)において、第2導電体は、電荷を蓄積する機能を有し、第1導電体に電位を与えることによって、第1半導体に含まれる電荷が、第2導電体に蓄積されることを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(6)のいずれか一において、第3導電体を有し、第3導電体は、第7絶縁体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(7)のいずれか一において、第1半導体は、第7絶縁体との界面及び界面近傍において、低抵抗領域を有し、第1半導体は、第1導電体と重畳する領域において、チャネル形成領域を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(8)において、第1半導体は、金属酸化物を有し、低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、化合物は、金属酸化物に含まれる成分と、第7絶縁体に含まれる成分と、を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(8)において、第1半導体は、金属酸化物を有し、低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、化合物は、金属酸化物に含まれる成分と、金属元素と、を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1半導体と、第2半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第2導電体は、第2絶縁体の上面に位置し、第2導電体は、第3絶縁体の下面に位置し、第4絶縁体は、第1絶縁体の側面と、第1絶縁体の第2上面と、第1導電体の側面と、第2絶縁体の第2下面と、第2絶縁体の側面と、第2導電体の側面と、第3絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、第1半導体は、第4絶縁体の形成面に位置し、第5絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第4絶縁体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第6絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2導電体と重畳する、第1半導体の形成面と、第3絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第5絶縁体の形成面と、を含む領域に位置し、第2半導体は、第6絶縁体の形成面に位置し、第7絶縁体は、第2半導体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1乃至第3半導体と、を有する半導体装置であり、第1導電体は、第1絶縁体の第1上面に位置し、第1導電体は、第2絶縁体の第1下面に位置し、第2導電体は、第2絶縁体の上面に位置し、第2導電体は、第3絶縁体の下面に位置し、第3半導体は、第1導電体の側面に位置し、第4絶縁体は、第1絶縁体の側面と、第1絶縁体の第2上面と、第3半導体の形成面と、第2絶縁体の第2下面と、第2絶縁体の側面と、第2導電体の側面と、第3絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、第1半導体は、第4絶縁体の形成面に位置し、第5絶縁体は、第1半導体の形成面のうち、第4絶縁体と前記第3半導体を介して、第1導電体と重畳する領域に位置し、第6絶縁体は、第1絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第2導電体と重畳する、第1半導体の形成面と、第3絶縁体と重畳する、第1半導体の形成面と、第5絶縁体の形成面と、を含む領域に位置し、第2半導体は、第6絶縁体の形成面に位置し、第7絶縁体は、第2半導体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(11)、又は前記(12)において、第3導電体を有し、第3導電体は、第7絶縁体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(11)乃至前記(13)のいずれか一において、第1半導体は、第6絶縁体との界面及び界面近傍において、低抵抗領域を有し、第1半導体は、第1導電体と重畳する領域において、チャネル形成領域を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(14)において、第1半導体は、金属酸化物を有し、低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、化合物は、金属酸化物に含まれる成分と、第6絶縁体に含まれる成分と、を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(14)において、第1半導体は、金属酸化物を有し、低抵抗領域は、化合物を有し、化合物は、金属酸化物に含まれる成分と、金属元素と、を有することを特徴とする半導体装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(16)のいずれか一に記載の半導体装置を複数個有し、ダイシング用の領域を有する半導体ウェハである。
又は、本発明の一態様は、前記(1)乃至(16)のいずれか一に記載の半導体装置と、周辺回路と、を有する記憶装置である。
又は、本発明の一態様は、前記(18)に記載の記憶装置と、筐体と、を有する電子機器である。
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る半導体装置の回路構成、動作方法、及び作製方法について、説明する。なお、以下の記載において、例えば、“[x,y]”は第x行第y列の要素を意味し、“[z]”は、第z行あるいは第z列の要素を意味する。特に行や列を指定する必要がないときは、これらの表記は省略される。
はじめに、半導体装置の一例であるNANDメモリ素子の回路構成について、図1(A)を参照して、説明する。図1(A)には、1ページのNANDメモリ素子の回路図を示している。1ページのNANDメモリ素子は、メモリセルMC[1]乃至メモリセルMC[n]のn個(nは1以上の整数である。)のメモリセルと、それらを制御するための配線WL[1]乃至配線WL[n]と、配線BL及び配線SLと、そのページを選択するためのトランジスタSTr及びトランジスタBTrと、トランジスタSTrを制御するための配線SSLと、トランジスタBTrを制御するための配線BSLと、を有する。なお、配線WLは後述するメモリセルMCのセルトランジスタの制御ゲート(本明細書等では、単にゲートと言い換える場合がある。)に電位を与える配線として機能し、配線SL及び配線BLはメモリセルMCのセルトランジスタの第1端子及び/又は第2端子に電位を与える配線として機能する。
次に、図1(A)、(B)に示した半導体装置の動作方法の一例について、図4(A)(B)、図5(A)(B)を用いて、説明する。なお、以下の説明で用いられる低レベル電位、高レベル電位は、特定の電位を意味するものではなく、配線が異なれば、具体的な電位も異なる場合がある。例えば、配線BSLに印加される低レベル電位、高レベル電位のそれぞれは、配線BLに印加される低レベル電位、高レベル電位と異なる電位であってもよい。
図4(A)は、半導体装置にデータを書き込む動作例を示したタイミングチャートである。図4(A)のタイミングチャートは、配線WL[p](pは1以上n以下の整数である。)、配線WL[j](ここでのjは、1以上n以下であり、かつpでない整数である。)、配線BSL、配線SSL、及び配線BLの電位の大きさの変化を示している。なお、図4(A)のタイミングチャートは、メモリセルMC[p]にデータを書き込む動作例を示している。
図4(B)は、半導体装置からデータを読み出す動作例を示したタイミングチャートである。図4(B)のタイミングチャートは、配線WL[p]、配線WL[q](qは、1以上n以下であり、かつpでない整数である。)、配線WL[j](ここでのjは、1以上n以下であり、かつp及びqでない整数である。)、配線BSL、配線SSL、配線SLの電位の大きさの変化を示し、配線SL‐配線BL間に流れる電流としてIREADの大きさの変化を示している。なお、図4(B)のタイミングチャートは、メモリセルMC[p]及びメモリセルMC[q]からデータを読み出す動作例を示している。そして、メモリセルMC[p]のセルトランジスタCTrの電荷蓄積層には電子が注入されており、メモリセルMC[q]のセルトランジスタCTrの電荷蓄積層には電子が注入されていないものとする。
図5(A)は、半導体装置に保持されたデータを消去する動作例を示したタイミングチャートである。図5(A)のタイミングチャートは、配線WL[j](ここでのjは、1以上n以下の整数である。)、配線BSL、配線SSL、配線BL、及び配線SLの電位の大きさの変化を示している。なお、NANDメモリ素子に対する消去動作は1ページ単位で行われるものとする。
以下、上記で説明した図1乃至図3の回路構成を有する半導体装置の構造の理解を助けるため、その作製方法について説明する。
図8乃至図14は、図1(A)に示す半導体装置の作製例を説明するための断面図であり、特に、セルトランジスタCTrのチャネル長方向の断面図を示している。また、図8乃至図14の断面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
次に、回路構成例1で述べた半導体装置とは異なる、半導体装置の構成について、図32(A)を参照して説明する。図32(A)には、n個(nは1以上の整数である。)のメモリセルの回路図が示されている。すなわち、図32(A)に示す回路は、メモリセルMC[1]乃至メモリセルMC[n]のメモリセルと、それらを制御するための配線WWL[1]乃至配線WWL[n]、配線RWL[1]乃至配線RWL[n]、配線WBL、配線RBLを有する。なお、配線WWLは書き込みワード線として機能し、配線RWLは読み出しワード線として機能し、配線WBLは書き込みビット線として機能し、配線RBLは読み出しビット線として機能する。
次に、図32(A)乃至(C)に示した半導体装置の動作方法の一例について説明する。なお、以下の説明で用いられる低レベル電位、高レベル電位は、特定の電位を意味するものではなく、配線が異なれば、具体的な電位も異なる場合がある。例えば、配線WWLに印加される低レベル電位、高レベル電位のそれぞれは、配線RWLに印加される低レベル電位、高レベル電位と異なる電位であってもよい。
以下、上記で説明した図32乃至図34の回路構成を有する半導体装置の構造の理解を助けるため、その作製方法について説明する。
図38乃至図43は、図32(A)に示す半導体装置の作製例を説明するための断面図であり、特に、トランジスタWTr及びトランジスタRTrのチャネル長方向の断面図を示している。また、図38乃至図43の断面図では、図の明瞭化のために一部の要素を省いて図示している。
作製方法例1、又は作製方法例2に示した半導体装置は、その下層に読み出し回路、プリチャージ回路などのメモリセルアレイの周辺回路を形成してもよい。この場合、シリコン基板などの上にSiトランジスタを形成して当該周辺回路を構成し、その後、作製方法例1、又は作製方法例2で、当該周辺回路上に本発明の一態様の半導体装置を形成すればよい。図57(A)は、周辺回路をプレーナ型のSiトランジスタで構成して、その上層に本発明の一態様の半導体装置を形成した断面図である。また、図58(A)は、周辺回路をFIN型のSiトランジスタで構成して、その上層に本発明の一態様の半導体装置を形成した断面図である。なお、図57(A)、図58(A)に示す半導体装置は、一例として、図14(B)の構成を適用している。
本実施の形態では、上記実施の形態で説明した半導体装置を有する記憶装置について説明する。
本実施の形態では、上述の実施の形態で説明した半導体装置を記憶装置として電子部品に適用する例について、図60を用いて説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態で用いたOSトランジスタのチャネル形成領域に含まれる金属酸化物について説明を行う。
本実施の形態では、上記実施の形態の半導体装置を備えることができるCPUについて説明する。
上記実施の形態の記憶装置はメモリカード(例えば、SDカード)、USB(Universal Serial Bus)メモリ、SSD(Solid State Drive)等の各種のリムーバブル記憶装置に適用することができる。本実施の形態では、リムーバブル記憶装置の幾つかの構成例について、図63を用いて、説明する。
本実施の形態では、上記実施の形態の半導体装置、又は記憶装置を適用することができる電子機器の一例について説明する。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、ノート型パーソナルコンピュータに備えることができる。図64(A)はノート型パーソナルコンピュータであり、筐体5401、表示部5402、キーボード5403、ポインティングデバイス5404等を有する。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、ウェアラブル端末に備えることができる。図64(B)はウェアラブル端末の一種であるスマートウォッチであり、筐体5901、表示部5902、操作ボタン5903、操作子5904、バンド5905などを有する。また、表示部5902に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5903にスマートウォッチを起動する電源スイッチ、スマートウォッチのアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5902を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。また、図64(B)に示したスマートウォッチでは、操作ボタン5903の数を2個示しているが、スマートウォッチが有する操作ボタンの数は、これに限定されない。また、操作子5904は、スマートウォッチの時刻合わせを行うリューズとして機能する。また、操作子5904は、時刻合わせ以外に、スマートウォッチのアプリケーションを操作する入力インターフェースとして、用いるようにしてもよい。なお、図64(B)に示したスマートウォッチでは、操作子5904を有する構成となっているが、これに限定せず、操作子5904を有さない構成であってもよい。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、ビデオカメラに備えることができる。図64(C)はビデオカメラであり、第1筐体5801、第2筐体5802、表示部5803、操作キー5804、レンズ5805、接続部5806等を有する。操作キー5804及びレンズ5805は第1筐体5801に設けられており、表示部5803は第2筐体5802に設けられている。そして、第1筐体5801と第2筐体5802とは、接続部5806により接続されており、第1筐体5801と第2筐体5802の間の角度は、接続部5806により変更が可能である。表示部5803における映像を、接続部5806における第1筐体5801と第2筐体5802との間の角度に従って切り替える構成としてもよい。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、携帯電話に備えることができる。図64(D)は、情報端末の機能を有する携帯電話であり、筐体5501、表示部5502、マイク5503、スピーカ5504、操作ボタン5505を有する。また、表示部5502に、位置入力装置としての機能が付加された表示装置を用いるようにしてもよい。また、位置入力装置としての機能は、表示装置にタッチパネルを設けることで付加することができる。あるいは、位置入力装置としての機能は、フォトセンサとも呼ばれる光電変換素子を表示装置の画素部に設けることでも、付加することができる。また、操作ボタン5505に携帯電話を起動する電源スイッチ、携帯電話のアプリケーションを操作するボタン、音量調整ボタン、または表示部5502を点灯、あるいは消灯するスイッチなどのいずれかを備えることができる。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、テレビジョン装置に適用することができる。図64(E)は、テレビジョン装置を示す斜視図である。テレビジョン装置は、筐体9000、表示部9001、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、または操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、においまたは赤外線を測定する機能を含むもの)などを有する。本発明の一態様の記憶装置は、テレビジョン装置に備えることができる。テレビジョン装置は、例えば、50インチ以上、または100インチ以上の表示部9001を組み込むことが可能である。
本発明の一態様の半導体装置、又は記憶装置は、移動体である自動車の運転席周辺に適用することもできる。
以上の実施の形態における各構成の説明について、以下に付記する。
各実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて、本発明の一態様とすることができる。また、1つの実施の形態の中に、複数の構成例が示される場合は、互いに構成例を適宜組み合わせることが可能である。
本明細書等において、「第1」、「第2」、「第3」という序数詞は、構成要素の混同を避けるために付したものである。従って、構成要素の数を限定するものではない。また、構成要素の順序を限定するものではない。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素が、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において「第2」に言及された構成要素とすることもありうる。また例えば、本明細書等の実施の形態の一において「第1」に言及された構成要素を、他の実施の形態、あるいは特許請求の範囲において省略することもありうる。
実施の形態について図面を参照しながら説明している。但し、実施の形態は多くの異なる態様で実施することが可能であり、趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は、実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態の発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
本明細書等において、トランジスタの接続関係を説明する際、「ソース又はドレインの一方」(又は第1電極、又は第1端子)、「ソース又はドレインの他方」(又は第2電極、又は第2端子)という表記を用いる。これは、トランジスタのソースとドレインは、トランジスタの構造又は動作条件等によって変わるためである。なおトランジスタのソースとドレインの呼称については、ソース(ドレイン)端子や、ソース(ドレイン)電極等、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、本明細書等では、ゲート以外の2つの端子を第1端子、第2端子と呼ぶ場合や、第3端子、第4端子と呼ぶ場合がある。なお、本明細書等において、チャネル形成領域はチャネルが形成される領域を指し、ゲートに電位を印加することでこの領域が形成されて、ソース‐ドレイン間に電流を流すことができる。
以下では、上記実施の形態中で言及した語句の定義について説明する。
半導体の不純物とは、例えば、半導体層を構成する主成分以外をいう。例えば、濃度が0.1原子%未満の元素は不純物である。不純物が含まれることにより、例えば、半導体にDOS(Density of States)が形成されることや、キャリア移動度が低下することや、結晶性が低下することなどが起こる場合がある。半導体が酸化物半導体である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、第1族元素、第2族元素、第13族元素、第14族元素、第15族元素、主成分以外の遷移金属などがあり、特に、例えば、水素(水にも含まれる)、リチウム、ナトリウム、シリコン、ホウ素、リン、炭素、窒素などがある。酸化物半導体の場合、例えば水素などの不純物の混入によって酸素欠損を形成する場合がある。また、半導体がシリコン層である場合、半導体の特性を変化させる不純物としては、例えば、酸素、水素を除く第1族元素、第2族元素、第13族元素、第15族元素などがある。
本明細書等において、スイッチとは、導通状態(オン状態)、又は、非導通状態(オフ状態)になり、電流を流すか流さないかを制御する機能を有するものをいう。又は、スイッチとは、電流を流す経路を選択して切り替える機能を有するものをいう。
本明細書等において、XとYとが接続されている、と記載する場合は、XとYとが電気的に接続されている場合と、XとYとが機能的に接続されている場合と、XとYとが直接接続されている場合とを含むものとする。したがって、所定の接続関係、例えば、図又は文章に示された接続関係に限定されず、図又は文章に示された接続関係以外のものも含むものとする。
本明細書において、「平行」とは、二つの直線が−10°以上10°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、−5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「略平行」とは、二つの直線が−30°以上30°以下の角度で配置されている状態をいう。また、「垂直」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている状態をいう。したがって、85°以上95°以下の場合も含まれる。また、「略垂直」とは、二つの直線が60°以上120°以下の角度で配置されている状態をいう。
MC[2] メモリセル
MC[n] メモリセル
CTr セルトランジスタ
STr トランジスタ
BTr トランジスタ
SSL 配線
BSL 配線
SL 配線
BL 配線
WL[1] 配線
WL[2] 配線
WL[n] 配線
BGL 配線
MC[1,1] メモリセル
MC[j,1] メモリセル
MC[n,1] メモリセル
MC[1,i] メモリセル
MC[j,i] メモリセル
MC[n,i] メモリセル
MC[1,m] メモリセル
MC[j,m] メモリセル
MC[n,m] メモリセル
STr[1] トランジスタ
STr[i] トランジスタ
STr[m] トランジスタ
BTr[1] トランジスタ
BTr[i] トランジスタ
BTr[m] トランジスタ
SSL[1] 配線
SSL[i] 配線
SSL[m] 配線
BSL[1] 配線
BSL[i] 配線
BSL[m] 配線
SL[1] 配線
SL[i] 配線
SL[m] 配線
BL[1] 配線
BL[i] 配線
BL[m] 配線
WL[j] 配線
BGL[1] 配線
BGL[i] 配線
BGL[m] 配線
HL 領域
AR 領域
SD1 領域
SD2 領域
TM 領域
ER 配線
PG 導電体
WWL[1] 配線
WWL[2] 配線
WWL[n] 配線
RWL[1] 配線
RWL[2] 配線
RWL[n] 配線
WBL 配線
RBL 配線
WTr トランジスタ
RTr トランジスタ
CS 容量素子
N1 ノード
N2 ノード
WBL[1] 配線
WBL[i] 配線
WBL[m] 配線
RBL[1] 配線
RBL[i] 配線
RBL[m] 配線
D[1] データ
D[2] データ
D[n] データ
10 供給処理
11 供給処理
20 供給処理
100 積層体
101A 絶縁体
101B 絶縁体
101C 絶縁体
102 絶縁体
104 絶縁体
105 絶縁体
106 絶縁体
109 絶縁体
109a 絶縁体
109b 絶縁体
111 絶縁体
111a 絶縁体
111b 絶縁体
132A 導電体
132B 導電体
134 導電体
138a 導電体
138b 導電体
139 導電体
151 半導体
151a 領域
151b 領域
152A 半導体
152B 半導体
152C 半導体
153 半導体
153a 半導体
153b 半導体
161A 化合物
161B 化合物
161C 化合物
162A 不純物領域
162B 不純物領域
162C 不純物領域
181A 領域
181B 領域
191 開口部
192A 凹部
192B 凹部
196A 凹部
196B 凹部
200 積層体
201A 絶縁体
201B 絶縁体
201C 絶縁体
202 絶縁体
203 絶縁体
203a 絶縁体
204 絶縁体
205 絶縁体
205A 絶縁体
205B 絶縁体
207 絶縁体
208 絶縁体
231 導電体
232 導電体
233 導電体
239 導電体
251 半導体
251a 領域
251b 領域
252 半導体
253A 半導体
253B 半導体
253C 半導体
254 半導体
254a 半導体
261A 化合物
261B 化合物
262A 不純物領域
262B 不純物領域
281 領域
282 領域
283 領域
291 開口部
292 凹部
294 凹部
301 絶縁体
311A 導電体
311B 導電体
1189 ROMインターフェース
1190 基板
1191 ALU
1192 ALUコントローラ
1193 インストラクションデコーダ
1194 インタラプトコントローラ
1195 タイミングコントローラ
1196 レジスタ
1197 レジスタコントローラ
1198 バスインターフェース
1199 ROM
1700 基板
1701 素子分離層
1712 導電体
1730 導電体
1790 ゲート電極
1792 ウェル
1793 チャネル形成領域
1794 低濃度不純物領域
1795 高濃度不純物領域
1796 導電性領域
1797 ゲート絶縁膜
1798 側壁絶縁層
1799 側壁絶縁層
2600 記憶装置
2601 周辺回路
2610 メモリセルアレイ
2621 ローデコーダ
2622 ワード線ドライバ回路
2630 ビット線ドライバ回路
2631 カラムデコーダ
2632 プリチャージ回路
2633 センスアンプ
2634 書き込み回路
2640 出力回路
2660 コントロールロジック回路
4700 電子部品
4701 リード
4702 プリント基板
4703 回路部
4704 回路基板
4800 半導体ウェハ
4800a チップ
4801 ウェハ
4801a ウェハ
4802 回路部
4803 スペーシング
4803a スペーシング
4810 半導体ウェハ
5100 USBメモリ
5101 筐体
5102 キャップ
5103 USBコネクタ
5104 基板
5105 メモリチップ
5106 コントローラチップ
5110 SDカード
5111 筐体
5112 コネクタ
5113 基板
5114 メモリチップ
5115 コントローラチップ
5150 SSD
5151 筐体
5152 コネクタ
5153 基板
5154 メモリチップ
5155 メモリチップ
5156 コントローラチップ
5401 筐体
5402 表示部
5403 キーボード
5404 ポインティングデバイス
5501 筐体
5502 表示部
5503 マイク
5504 スピーカ
5505 操作ボタン
5701 表示パネル
5702 表示パネル
5703 表示パネル
5704 表示パネル
5801 第1筐体
5802 第2筐体
5803 表示部
5804 操作キー
5805 レンズ
5806 接続部
5901 筐体
5902 表示部
5903 操作ボタン
5904 操作子
5905 バンド
9000 筐体
9001 表示部
9003 スピーカ
9005 操作キー
9006 接続端子
9007 センサ
Claims (19)
- 第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第3絶縁体は、前記第1絶縁体の側面と、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第1導電体の側面と、前記第2絶縁体の第2下面と、前記第2絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、
前記第4絶縁体は、前記第3絶縁体の形成面に位置し、
前記第5絶縁体は、前記第4絶縁体の形成面に位置し、
前記第1半導体は、前記第5絶縁体の形成面に位置し、
前記第6絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第3乃至第5絶縁体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第7絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第3絶縁体は、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第1導電体の側面と、前記第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、
前記第4絶縁体は、前記第3絶縁体の形成面のうち、前記第1導電体と重畳する領域と、前記第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第5絶縁体は、前記第4絶縁体の形成面と、前記第1絶縁体の側面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第1半導体は、前記第5絶縁体の形成面に位置し、
前記第6絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第3乃至第5絶縁体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第7絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第1半導体と、第2半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第2半導体は、前記第1導電体の側面に位置し、
前記第3絶縁体は、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第2半導体の側面と、前記第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、
前記第4絶縁体は、前記第3絶縁体の形成面のうち、前記第1導電体と重畳する領域と、前記第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第5絶縁体は、前記第4絶縁体の形成面と、前記第1絶縁体の第2上面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第1半導体は、前記第5絶縁体の形成面と、前記第1絶縁体の側面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第6絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第3乃至第5絶縁体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第7絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項3において、
前記第4絶縁体は、電荷を蓄積する機能を有し、
前記第1導電体に電位を与えることによって、前記第1半導体に含まれる電荷が、前記第4絶縁体に蓄積されることを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第3絶縁体と、第5乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第3絶縁体は、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第1導電体の側面と、前記第2絶縁体の第2下面と、を含む領域に位置し、
前記第2導電体は、前記第3絶縁体の形成面のうち、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第5絶縁体は、
前記第3絶縁体の形成面のうち、前記第1絶縁体の第2上面と重畳する領域、及び前記第2絶縁体の第2下面と重畳する領域と、
前記第2導電体の形成面と、を含む領域に位置し、
前記第1半導体は、前記第5絶縁体の形成面と、前記第1絶縁体の側面と重畳する領域と、前記第2絶縁体の側面と重畳する領域と、を含む領域に位置し、
前記第6絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第3絶縁体、前記第2導電体、前記第5絶縁体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第7絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第6絶縁体の形成面と、を含む領域に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項5において、
前記第2導電体は、電荷を蓄積する機能を有し、
前記第1導電体に電位を与えることによって、前記第1半導体に含まれる電荷が、前記第2導電体に蓄積されることを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか一において、
第3導電体を有し、
前記第3導電体は、前記第7絶縁体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか一において、
前記第1半導体は、前記第7絶縁体との界面及び界面近傍において、低抵抗領域を有し、
前記第1半導体は、前記第1導電体と重畳する領域において、チャネル形成領域を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項8において、
前記第1半導体は、金属酸化物を有し、
前記低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、
前記化合物は、前記金属酸化物に含まれる成分と、前記第7絶縁体に含まれる成分と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項8において、
前記第1半導体は、金属酸化物を有し、
前記低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、
前記化合物は、前記金属酸化物に含まれる成分と、金属元素と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1半導体と、第2半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第2導電体は、前記第2絶縁体の上面に位置し、
前記第2導電体は、前記第3絶縁体の下面に位置し、
前記第4絶縁体は、前記第1絶縁体の側面と、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第1導電体の側面と、前記第2絶縁体の第2下面と、前記第2絶縁体の側面と、前記第2導電体の側面と、前記第3絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、
前記第1半導体は、前記第4絶縁体の形成面に位置し、
前記第5絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第4絶縁体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第6絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2導電体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第3絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第5絶縁体の形成面と、を含む領域に位置し、
前記第2半導体は、前記第6絶縁体の形成面に位置し、
前記第7絶縁体は、前記第2半導体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置。 - 第1乃至第7絶縁体と、第1導電体と、第2導電体と、第1乃至第3半導体と、を有する半導体装置であり、
前記第1導電体は、前記第1絶縁体の第1上面に位置し、
前記第1導電体は、前記第2絶縁体の第1下面に位置し、
前記第2導電体は、前記第2絶縁体の上面に位置し、
前記第2導電体は、前記第3絶縁体の下面に位置し、
前記第3半導体は、前記第1導電体の側面に位置し、
前記第4絶縁体は、前記第1絶縁体の側面と、前記第1絶縁体の第2上面と、前記第3半導体の形成面と、前記第2絶縁体の第2下面と、前記第2絶縁体の側面と、前記第2導電体の側面と、前記第3絶縁体の側面と、を含む領域に位置し、
前記第1半導体は、前記第4絶縁体の形成面に位置し、
前記第5絶縁体は、前記第1半導体の形成面のうち、前記第4絶縁体と前記第3半導体を介して、前記第1導電体と重畳する領域に位置し、
前記第6絶縁体は、
前記第1絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第2導電体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第3絶縁体と重畳する、前記第1半導体の形成面と、
前記第5絶縁体の形成面と、を含む領域に位置し、
前記第2半導体は、前記第6絶縁体の形成面に位置し、
前記第7絶縁体は、前記第2半導体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項11、又は請求項12において、
第3導電体を有し、
前記第3導電体は、前記第7絶縁体の形成面に位置することを特徴とする半導体装置。 - 請求項11乃至請求項13のいずれか一において、
前記第1半導体は、前記第6絶縁体との界面及び界面近傍において、低抵抗領域を有し、
前記第1半導体は、前記第1導電体と重畳する領域において、チャネル形成領域を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項14において、
前記第1半導体は、金属酸化物を有し、
前記低抵抗領域は、導電性を有する化合物を有し、
前記化合物は、前記金属酸化物に含まれる成分と、前記第6絶縁体に含まれる成分と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項14において、
前記第1半導体は、金属酸化物を有し、
前記低抵抗領域は、化合物を有し、
前記化合物は、前記金属酸化物に含まれる成分と、金属元素と、を有することを特徴とする半導体装置。 - 請求項1乃至請求項16のいずれか一に記載の半導体装置を複数個有し、
ダイシング用の領域を有する半導体ウェハ。 - 請求項1乃至請求項16のいずれか一に記載の半導体装置と、周辺回路と、を有する記憶装置。
- 請求項18に記載の記憶装置と、筐体と、を有する電子機器。
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