JP2019204864A - 半導体記憶装置 - Google Patents
半導体記憶装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019204864A JP2019204864A JP2018098529A JP2018098529A JP2019204864A JP 2019204864 A JP2019204864 A JP 2019204864A JP 2018098529 A JP2018098529 A JP 2018098529A JP 2018098529 A JP2018098529 A JP 2018098529A JP 2019204864 A JP2019204864 A JP 2019204864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicon nitride
- nitride layer
- insulator
- layer
- memory device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/29—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the material, e.g. carbon
- H01L23/291—Oxides or nitrides or carbides, e.g. ceramics, glass
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3171—Partial encapsulation or coating the coating being directly applied to the semiconductor body, e.g. passivation layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/28—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection
- H01L23/31—Encapsulations, e.g. encapsulating layers, coatings, e.g. for protection characterised by the arrangement or shape
- H01L23/3157—Partial encapsulation or coating
- H01L23/3192—Multilayer coating
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B43/00—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
- H10B43/20—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels
- H10B43/23—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels
- H10B43/27—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels the channels comprising vertical portions, e.g. U-shaped channels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B43/00—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators
- H10B43/30—EEPROM devices comprising charge-trapping gate insulators characterised by the memory core region
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B41/00—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates
- H10B41/20—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels
- H10B41/23—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels
- H10B41/27—Electrically erasable-and-programmable ROM [EEPROM] devices comprising floating gates characterised by three-dimensional arrangements, e.g. with cells on different height levels with source and drain on different levels, e.g. with sloping channels the channels comprising vertical portions, e.g. U-shaped channels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Non-Volatile Memory (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
Abstract
【課題】高品質な半導体記憶装置を提供する。【解決手段】半導体記憶装置1は、基板2と、基板の上方の半導体22と、半導体中に形成された部分を含んだセルトランジスタ19と、セルトランジスタの上方に設けられた第1窒化シリコン層51と、第1窒化シリコン層上に設けられ、第1窒化シリコン層の特性と異なる特性を有する第2窒化シリコン層52と、を備える。【選択図】図1
Description
実施形態は、概して半導体記憶装置に関する。
半導体チップは、その表面においてパッシベーション層を有することがある。
高品質な半導体記憶装置を提供しようとするものである。
一実施形態による半導体記憶装置は、基板と、上記基板の上方の半導体と、上記半導体中に形成された部分を含んだセルトランジスタと、上記セルトランジスタの上方に設けられた第1窒化シリコン層と、上記第1窒化シリコン層上に設けられ、上記第1窒化シリコン層の特性と異なる特性を有する第2窒化シリコン層と、を備える。
以下に実施形態が図面を参照して記述される。以下の記述において、略同一の機能および構成を有する構成要素は同一符号を付され、繰り返しの説明は省略される場合がある。図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なり得る。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれ得る。また、ある実施形態についての記述は全て、明示的にまたは自明的に排除されない限り、別の実施形態の記述としても当てはまる。各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、実施形態の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定しない。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の半導体記憶装置1の断面構造を概略的に示す。図1に示されるように、シリコン等の半導体の基板2の表面の領域内に、n型のウェル(nウェル)3が形成されている。nウェル3の表面の領域内に、p型のウェル(pウェル)4が形成されている。このような構造に代えて、基板2のxy面に沿った上面上にMOS(metal oxide semiconductor)トランジスタが形成され、基板2の上面の上方に絶縁体を介してxy面に広がる、ソース線として機能する導電体が形成されてもよい。
図1は、第1実施形態の半導体記憶装置1の断面構造を概略的に示す。図1に示されるように、シリコン等の半導体の基板2の表面の領域内に、n型のウェル(nウェル)3が形成されている。nウェル3の表面の領域内に、p型のウェル(pウェル)4が形成されている。このような構造に代えて、基板2のxy面に沿った上面上にMOS(metal oxide semiconductor)トランジスタが形成され、基板2の上面の上方に絶縁体を介してxy面に広がる、ソース線として機能する導電体が形成されてもよい。
基板2の上面上に、積層体11が設けられている。積層体は、複数の絶縁体13および導電体14を含む。絶縁体13および導電体14は、基板2の上面の上方でxy面に沿って広がり、基板2の上面から基板2より離れる方向に向って交互に設けられている。すなわち、基板2の上面上に絶縁体13の第1の層が位置し、絶縁体13の第1の層の上面上に導電体14の第1の層が位置し、導電体14の第1の層の上面上に絶縁体13の第2の層が位置し、絶縁体の第2の層の上面上に導電体の第2の層が位置し、このような構造が繰り返し、設けられている。
最も上に位置する導電体14の上面上に絶縁体16が設けられている。絶縁体16は、複数の相違する種類の積層された絶縁体を含んでいてもよい。
絶縁体16の下部および積層体11の内部に、メモリピラー18が設けられている。メモリピラー18は、柱状の形状を有し、z軸に沿って延び、端部において基板2の内部に位置する。メモリピラー18のうち、各導電体14により囲まれた部分は、1つのセルトランジスタ19として機能する。
メモリピラー18は、絶縁体21、半導体22、絶縁体23、絶縁体24、および絶縁体25を含む。絶縁体21は、メモリピラー18の中心においてz軸に沿って延び、例えばシリコン酸化物を含むか、シリコン酸化物からなる。半導体22は、z軸に沿って延び、絶縁体21を囲み、端部においてpウェル4の内部に位置し、例えばポリシリコンを含むか、ポリシリコンからなる。半導体22は、セルトランジスタ19のチャネル領域として機能することができる。
絶縁体23は、z軸に沿って延び、半導体22を囲み、例えばシリコン酸化物とシリコン窒化物の層を含むか、シリコン酸化物とシリコン窒化物の層からなる。絶縁体23は、セルトランジスタ19のゲート絶縁体として機能することができる。
絶縁体24は、z軸に沿って延び、絶縁体23を囲み、例えばシリコン窒化物を含むか、シリコン窒化物からなる。絶縁体23は、セルトランジスタ19の電荷蓄積層として機能することができ、すなわち、セルトランジスタ19によるデータの保持のために、電子をトラップすることができる。
絶縁体24は、導電体24であってもよい。この場合、導電体24は、z軸に沿う方向において互いに分断され、複数の独立した部分からなる。導電体24の各部分は、1つの導電体14とy軸に沿った方向において対向し、セルトランジスタ19によるデータの保持のために電子をトラップすることができる。
絶縁体25は、z軸に沿って延び、絶縁体24を囲み、例えばシリコン酸化物を含むか、シリコン酸化物からなる。絶縁体25は、セルトランジスタ19のブロック絶縁体として機能することができる。
絶縁体16および積層体11の内部に、絶縁体26が設けられている。絶縁体26は、xz面に沿って広がり、積層体11の上面から底面に亘って延び、導電体14を分断する。端部においてpウェル4の内部に位置する。絶縁体26は、種類の相違する複数の絶縁体が組み合わさった構造を有することができる。絶縁体26は、例えば、特定のメモリピラー18の組を、互いに電気的に分離する機能を有することができる。
隣り合う2つのメモリピラー18の間の領域には、絶縁体28が設けられている。絶縁体28は、絶縁体16の下部と積層体11の上部に亘る。絶縁体28は、積層体11の上端から2〜3程度の導電体14の層に達し、これら導電体14の各々をy軸に沿って並ぶ2つの部分へと分離する。
絶縁体16の上面上に窒化シリコン層29が設けられている。窒化シリコン層29は、xy面に沿って広がり、窒化シリコンを含むか、窒化シリコンからなる。窒化シリコン層29の上面上に、絶縁体31が設けられている。絶縁体31の上部には、導電体32が設けられている。絶縁体31の上面上には、絶縁体34が設けられている。絶縁体34は、xy面に沿って広がる。
絶縁体34および31、窒化シリコン層29、および絶縁体16の内部に、導電性のプラグ35が設けられている。或るプラグ35は、絶縁体31、窒化シリコン層29、および絶縁体16の内部においてz軸に沿って延び、底面において1つのメモリピラー18の上面と接続されている。別のプラグ35は、絶縁体34および31、窒化シリコン層29、および絶縁体16の内部においてz軸に沿って延び、底面において1つのメモリピラー18の上面と接続されている。
絶縁体34の内部に導電性のプラグ36が設けられている。プラグ36は、底面において、導電体32の上面と接続されている。
絶縁体34の上面上に絶縁体37が設けられている。絶縁体37は、xy面に沿って広がる。絶縁体37の内部には、導電体39が設けられている。導電体39は、例えば銅(Cu)を含むか、Cuからなる。或る導電体39は、底面において或るプラグ36の上面に接続されている。別の導電体39は、底面において或るプラグ36の上面および或るプラグ35の上面に接続されている。
絶縁体37の上面上に絶縁体41が設けられている。絶縁体41は、xy面に沿って広がる。絶縁体41の内部に導電性のプラグ42が設けられている。プラグ42は、底面において或る導電体39の上面に接続されている。
絶縁体41の上面上に絶縁体43が設けられている。絶縁体43は、xy面に沿って広がり、例えばシリコン酸化物を含むか、シリコン酸化物からなる。絶縁体43の下部の内部には、導電体44が設けられている。導電体44は、例えば、アルミニウム(Al)を含むか、Alからなる。導電体44は、底面においてプラグ42の上面に接続されている。導電体44およびプラグ42は、デュアルダマシン構造を有することができる。
絶縁体43の上面上には、窒化シリコン層46が設けられている。窒化シリコン層46は、窒化シリコンを含むか、窒化シリコンからなる。窒化シリコン層46および絶縁体43は、開口48を有する。開口48は、窒化シリコン層46の上面から絶縁体43の一部を貫いて、導電体44の上面に達する。導電体44の上面のうちで、開口48によって露出している部分49は、半導体記憶装置1のパッドとして機能することができる。
窒化シリコン層46は、xy面に沿って広がり、パッシベーション層として機能することができ、窒化シリコン層51および窒化シリコン層52を含む。窒化シリコン層51は、窒化シリコン層46の下部に位置し、絶縁体43の上面上に位置する。窒化シリコン層51は、以下、下側窒化シリコン層51と称される場合がある。
窒化シリコン層52は、下側窒化シリコン層51の上面上に位置し、以下、上側窒化シリコン層52と称される場合がある。上側窒化シリコン層52は、後述されるように、下側窒化シリコン層51の性質と異なる性質を有する。
図2は、第1実施形態の下側窒化シリコン層51および上側窒化シリコン層52の特性を示す。図2に示されるように、下側窒化シリコン層51は、屈折率(反り易さ)C1、内部応力H1、および密度D1を有する。上側窒化シリコン層52は、屈折率C2、内部応力H2、および密度D2を有する。そして、屈折率C2、内部応力H2、および密度D2は、以下の関係を満たす。すなわち、C2<C1、および(または)H2>H1、および(または)D2>D1である。これらのC2およびC1、H2およびH1、ならびにD2およびD1についての3つの不等式の1つ、2つ、または3つが満たされることができる。
上側窒化シリコン層52が下側窒化シリコン層51の屈折率C1より低い屈折率C2を有するために、および(または)上側窒化シリコン層52が、下側窒化シリコン層51の内部応力H1より高い内部応力H2を有するために、上側窒化シリコン層52および下側窒化シリコン層51は、例えば以下のように形成されることができる。
例えば、下側窒化シリコン層51はSiH4ガスの比率RS1の雰囲気中で形成され、一方、上側窒化シリコン層52はSiH4ガスの比率RS2(<RS1)の雰囲気中で形成されることができる。
または、下側窒化シリコン層51はNH3ガスの比率RN1の雰囲気中で形成され、一方、上側窒化シリコン層52はNH3ガスの比率RN2(>RN2)の雰囲気中で形成されることができる。
または、下側窒化シリコン層51は出力O1のRF(radio frequency)のCVD(chemical vapor deposition)で形成され、一方、上側窒化シリコン層52は出力O2(>O1)のRFのCVDで形成されることができる。
上側窒化シリコン層52が下側窒化シリコン層51の密度D1より高い密度D2を有するために、例えば、上側窒化シリコン層52はN−Hリッチであることができ、例えば、上側窒化シリコン層52は下側窒化シリコン層51に含まれるN−H結合の量(N−H結合の数)B1よりも多いN−H結合量B2を有することができる。
<効果>
第1実施形態によれば、以下に記述されるように、反りが少ないとともに特性の高いセルトランジスタ19を有する半導体記憶装置1が提供されることができる。
第1実施形態によれば、以下に記述されるように、反りが少ないとともに特性の高いセルトランジスタ19を有する半導体記憶装置1が提供されることができる。
シリコンを使用するセルトランジスタの特性は、未結合のシリコン原子の数を減ずることによって高められることができる。そのために、シリコンに水素を供給して、水素の供給前には未結合であったシリコン原子を水素原子と結合させることができる。水素は、例えば、シリコンの形成後に形成される絶縁体または導電体から供給されることができ、例えば、窒化シリコンを含んだパッシベーション層から供給されることができる。
また、一般に、半導体チップが組み立て工程においてアニール工程を経ると、アニール工程によってパッシベーション層が収縮することによって半導体チップが反ることがある。アニール工程でのパッシベーション層の反りは、窒化シリコンを含んだパッシベーション層の密度を高めてパッシベーション層の構造上の強度を上げることによって抑制されることができる場合がある。窒化シリコンを含んだ層のパッシベーション層の密度は、パッシベーション層をN−Hリッチにすること、すなわちパッシベーション層中のN−H結合量を高めることによって、高められることができる。
しかしながら、パッシベーション層の全体のN−H結合量が高められることにより、パッシベーション層中の水素の量が減る。このことは、シリコンへの水素の供給を通じたセルトランジスタの特性向上を妨げる。
このように、半導体チップの反りの抑制とセルトランジスタ19の特性向上がともに実現されることが難しい。
第1実施形態によれば、窒化シリコン層46は、下側窒化シリコン層51と、下側窒化シリコン層51上に位置するとともに下側窒化シリコン層51の特性と異なる特性を有する上側窒化シリコン層52を含む。例として、下側窒化シリコン層51は、屈折率C1、内部応力H1、密度D1を有し、上側窒化シリコン層52は、屈折率C2、内部応力H2、密度D2を有し、C2<C1、かつ(または)H2>H1、かつ(または)D2>D1が充足される。これらの3つの不等式の少なくとも1つが満たされることにより、上側窒化シリコン層52は、窒化シリコン層51より反りにくく、より反りにくい窒化シリコン層46が実現される。このことは、半導体記憶装置1のチップをアニール工程に対して反りにくくする。
一方、下側窒化シリコン層51は、上側窒化シリコン層52のようなN−Hリッチではなく一般的な窒化シリコンの層からなり、上側窒化シリコン層52よりも多くの水素を放出することができる。特に、上側窒化シリコン層52が下側窒化シリコン層51よりも高い密度を有するようにN−Hリッチであることによって上側窒化シリコン層52からの水素の放出量が少なくても、下側窒化シリコン層51はN−Hリッチでないため、上側窒化シリコン層52よりも多くの水素を放出することができる。よって、窒化シリコン層46が上側窒化シリコン層52の部分においてN−Hリッチであることによってこの部分からの水素の供給量が少なくても、下側窒化シリコン層51からの水素の放出によって、窒化シリコン層46から放出される水素の量の減少は抑制される。すなわち、高い特性のセルトランジスタ19が実現されることができる。したがって、反りが少ないとともに特性の高いセルトランジスタ19を有する半導体記憶装置1が提供されることができる。
<変形例>
ここまでの記述は、窒化シリコン層46が特性の異なる下側窒化シリコン層51および上側窒化シリコン層52を含む例に関する。第1実施形態は、これに限られず、別の窒化シリコン層が、窒化シリコン層46のように特性の異なる2つの窒化シリコン層を含んでいてもよい。図3はそのような例を示し、第1実施形態の変形例の半導体記憶装置1の断面構造を示し、図1と同じ位置の構造を示す。例として、窒化シリコン層29が、積層されるとともに相違する特性を有する2つの窒化シリコン層を含む。窒化シリコン層46および29の一方および両方が2層の構造を有していてもよい。図3は、窒化シリコン層46および29の両方が2層を有する例を示す。
ここまでの記述は、窒化シリコン層46が特性の異なる下側窒化シリコン層51および上側窒化シリコン層52を含む例に関する。第1実施形態は、これに限られず、別の窒化シリコン層が、窒化シリコン層46のように特性の異なる2つの窒化シリコン層を含んでいてもよい。図3はそのような例を示し、第1実施形態の変形例の半導体記憶装置1の断面構造を示し、図1と同じ位置の構造を示す。例として、窒化シリコン層29が、積層されるとともに相違する特性を有する2つの窒化シリコン層を含む。窒化シリコン層46および29の一方および両方が2層の構造を有していてもよい。図3は、窒化シリコン層46および29の両方が2層を有する例を示す。
図3に示されるように、半導体記憶装置1は、図1の構造に加えて、下側窒化シリコン層61および上側窒化シリコン層62を含んだ窒化シリコン層29を有する。上側窒化シリコン層62は絶縁体16の上面上に位置し、上側窒化シリコン層62は下側窒化シリコン層61の上面上に位置し、絶縁体31は上側窒化シリコン層62の上面上に位置する。
下側窒化シリコン層61の特性と上側窒化シリコン層62の特性との関係は、下側窒化シリコン層51の特性と上側窒化シリコン層52の特性との関係と同じであることができる。すなわち、下側窒化シリコン層61は、屈折率C3、内部応力H3、密度D3を有し、上側窒化シリコン層62は、屈折率C4、内部応力H4、密度D4を有し、C4<C3、かつ(または)H4>H3、かつ(または)D4>D3が充足される。屈折率C1およびC2、内部応力H1およびH2、ならびに密度D1およびD2は、それぞれ、屈折率C3およびC4、内部応力H3およびH4、ならびに密度D3およびD4と同じであっても良いし、異なっていてもよい。
変形例によれば、窒化シリコン層46と同様に、下側窒化シリコン層61からの水素の放出を確保しつつ、上側窒化シリコン層62の反りが抑制されることができる。
(第2実施形態)
第2実施形態は、主に下側窒化シリコン層51の特性の点で、第1実施形態と異なる。第2実施形態では、第1実施形態と異なる点が主に記述される。
第2実施形態は、主に下側窒化シリコン層51の特性の点で、第1実施形態と異なる。第2実施形態では、第1実施形態と異なる点が主に記述される。
第2実施形態の半導体記憶装置1は、以下の一点を除いて、第1実施形態(図1)の半導体記憶装置1と同じ構造を有する。相違する一点は、図4に示されるように、第2実施形態では窒化シリコン層46が下側窒化シリコン層51および上側窒化シリコン層52にそれぞれ代えて、下側窒化シリコン層71および上側窒化シリコン層72を有することである。図4は、第2実施形態の窒化シリコン層46の詳細を示すとともに、下側窒化シリコン層71および上側窒化シリコン層72の特性を示す。
下側窒化シリコン層71は絶縁体43の上面上に位置し、上側窒化シリコン層72は下側窒化シリコン層71の上面上に位置する。
上側窒化シリコン層72は、第1実施形態の上側窒化シリコン層52の特徴と同じ特徴を有することができるとともに、下側窒化シリコン層71は、第1実施形態の下側窒化シリコン層51の特徴と同じ特徴を有することができる。加えて、下側窒化シリコン層71は、Si−Hリッチであることができ、例えば、上側窒化シリコン層72に含まれるSi−H結合の量S2よりも多くのSi−H結合の量S1を有することができる。このことに起因して、下側窒化シリコン層71は、上側窒化シリコン層72よりも少ないN−H結合を有し得る。下側窒化シリコン層71が上側窒化シリコン層72よりも少ないN−H結合を有することに起因して、下側窒化シリコン層71は、上側窒化シリコン層72よりも低い密度を有し得る。
上記のように、下側窒化シリコン層71は、Si−Hリッチである。このため、下側窒化シリコン層71の単位体積当たりの部分から放出される水素の量は、Si−Hリッチでないか少なくとも下側窒化シリコン層71より少ないSi−H結合量を有する窒化シリコン層(例えば、下側窒化シリコン層51)の単位体積当たりの部分から放出される水素の量より多い。よって、例えば、下側窒化シリコン層71が第1実施形態の下側窒化シリコン層51と実質的に同じ厚さを有する場合、下側窒化シリコン層71がSi−Hリッチであるため、下側窒化シリコン層71から放出される水素の量は、下側窒化シリコン層51から放出される水素の量より多い。
下側窒化シリコン層71のSi−H結合量の調整を通じて、下側窒化シリコン層71から放出される水素の量が調整されることができる。さらに、下側窒化シリコン層71から放出される水素の量が調整されることが可能であることに起因して、下側窒化シリコン層71および上側窒化シリコン層72は、さらに以下の応用例のような特徴を有することができる。
第1の応用例として、図5に示されるように、下側窒化シリコン層71がより高いSi−H結合量を有することによって、下側窒化シリコン層71は、より小さい体積でも、多くの水素を放出することができる。よって、より高いSi−H結合量を有する下側窒化シリコン層71は、より薄いことが可能である。例えば、第1実施形態の下側窒化シリコン層51から放出される水素の量と実質的に同じ量の水素が放出されることを可能にする高さのSi−H結合量を下側窒化シリコン層71が有すれば、下側窒化シリコン層71は下側窒化シリコン層51よりも薄いことが可能である。
第2の応用例として、図6に示されるように、下側窒化シリコン層71が薄いことが可能であれば、上側窒化シリコン層72が厚いことが可能である。例えば、窒化シリコン層46の厚さが第1実施形態および第2実施形態で同じである場合、下側窒化シリコン層71が上側窒化シリコン層72よりも或る厚さAだけ薄ければ、上側窒化シリコン層72は下側窒化シリコン層71よりも厚さAだけ厚いことが可能である。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同じく、下側窒化シリコン層71および上側窒化シリコン層72は、C2<C1、かつ(または)H2>H1、かつ(または)D2>D1の関係を満たす。このため、第1実施形態と同じ利点を得られる。
また、第2実施形態によれば、下側窒化シリコン層71は、Si−Hリッチであり、例えば、上側窒化シリコン層72のSi−H結合量よりも高いSi−H結合量を有する。このため、下側窒化シリコン層71からの水素の放出量は下側窒化シリコン層51よりも多く、よって、第2実施形態では、セルトランジスタ19の特性は、第1実施形態でのセルトランジスタ19の特性よりも高い。よって、半導体チップの反りが抑制されつつ、第1実施形態よりも高い性能のセルトランジスタ19が実現されることができる。
また、第2実施形態によれば、下側窒化シリコン層71のSi−H結合量の調整を通じて、さらに以下の利点が得られる。
まず、第1応用例のように、窒化シリコン層46が第1実施形態での窒化シリコン層46からの水素放出量と同じ量の水素を放出するのに下側窒化シリコン層71は下側窒化シリコン層51より薄くて済む。よって、下側窒化シリコン層71の製造に要するコストが抑制されることができる。
さらに、第2応用例のように、下側窒化シリコン層71が薄くて済む分、上側窒化シリコン層72が厚いことが可能である。上側窒化シリコン層72がより厚ければ、半導体記憶装置1のチップはより反りにくい。例えば、窒化シリコン層46の厚さが第1実施形態および第2実施形態で同じである場合、下側窒化シリコン層71が上側窒化シリコン層72よりも厚さAだけ薄ければ、上側窒化シリコン層72は下側窒化シリコン層71よりも厚さAだけ厚いことが可能である。よって、第1実施形態での上側窒化シリコン層72が、第1実施形態での上側窒化シリコン層52より厚い分、第2実施形態の半導体記憶装置1のチップは第1実施形態での半導体記憶装置1のチップよりも反りにくい。
第1実施形態の変形例と同じく、窒化シリコン層29の下側窒化シリコン層61(図3)が、下側窒化シリコン層71と同じく、Si−Hリッチ、例えば上側窒化シリコン層72よりも高いSi−H結合量を有していてもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…半導体記憶装置、2…基板、11…積層体、13、21、23、24、25…絶縁体、14…導電体、18…メモリピラー、19…セルトランジスタ、22…半導体、29、46…窒化シリコン層、51、71…下側窒化シリコン層、52、72…上側窒化シリコン層。
Claims (7)
- 基板と、
前記基板の上方の半導体と、
前記半導体中に形成された部分を含んだセルトランジスタと、
前記セルトランジスタの上方に設けられた第1窒化シリコン層と、
前記第1窒化シリコン層上に設けられ、前記第1窒化シリコン層の特性と異なる特性を有する第2窒化シリコン層と、
を備える半導体記憶装置。 - 前記第2窒化シリコン層は、前記第1窒化シリコン層の屈折率より低い屈折率を有する、
請求項1の半導体記憶装置。 - 前記第2窒化シリコン層は、前記第1窒化シリコン層の内部応力より高い内部応力を有する、
請求項1または請求項2の半導体記憶装置。 - 前記第2窒化シリコン層は、前記第1窒化シリコン層の密度より高い密度を有する、
請求項1乃至請求項3のいずれかの半導体記憶装置。 - 前記第2窒化シリコン層は、前記第1窒化シリコン層のN−H結合の量よりも多いN−H結合の量を有する、
請求項4の半導体記憶装置。 - 前記第1窒化シリコン層は、前記第2窒化シリコン層のSi−H結合の量よりも多いSi−H結合の量を有する、
請求項1乃至請求項5のいずれかの半導体記憶装置。 - 前記第2窒化シリコン層は、前記半導体記憶装置の表面に位置する、
請求項1乃至請求項6のいずれかの半導体記憶装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018098529A JP2019204864A (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 半導体記憶装置 |
CN201910147697.8A CN110534482A (zh) | 2018-05-23 | 2019-02-27 | 半导体存储装置 |
TW108107045A TWI709233B (zh) | 2018-05-23 | 2019-03-04 | 半導體記憶裝置 |
US16/294,026 US20190363101A1 (en) | 2018-05-23 | 2019-03-06 | Semiconductor memory device |
US16/986,657 US11587942B2 (en) | 2018-05-23 | 2020-08-06 | Semiconductor memory device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018098529A JP2019204864A (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 半導体記憶装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019204864A true JP2019204864A (ja) | 2019-11-28 |
Family
ID=68613999
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018098529A Pending JP2019204864A (ja) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 半導体記憶装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20190363101A1 (ja) |
JP (1) | JP2019204864A (ja) |
CN (1) | CN110534482A (ja) |
TW (1) | TWI709233B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11557602B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-01-17 | Kioxia Corporation | Semiconductor storage device and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7534732B1 (en) * | 2006-02-17 | 2009-05-19 | Spansion Llc | Semiconductor devices with copper interconnects and composite silicon nitride capping layers |
JP5279403B2 (ja) * | 2008-08-18 | 2013-09-04 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 |
CN101964394B (zh) * | 2009-07-24 | 2012-10-17 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 一种制作相变存储单元相变单元的方法 |
KR20110020533A (ko) * | 2009-08-24 | 2011-03-03 | 삼성전자주식회사 | 재기입가능한 3차원 반도체 메모리 장치의 제조 방법 |
KR101223724B1 (ko) * | 2010-10-25 | 2013-01-17 | 삼성디스플레이 주식회사 | 전자소자용 보호막 및 그 제조 방법 |
US8395137B2 (en) * | 2011-03-08 | 2013-03-12 | Micron Technology, Inc. | Memory cell constructions |
US20160118391A1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-04-28 | SanDisk Technologies, Inc. | Deuterium anneal of semiconductor channels in a three-dimensional memory structure |
CN106449362B (zh) * | 2016-10-10 | 2019-02-01 | 上海华力微电子有限公司 | 一种改善应力记忆工艺效果的方法 |
-
2018
- 2018-05-23 JP JP2018098529A patent/JP2019204864A/ja active Pending
-
2019
- 2019-02-27 CN CN201910147697.8A patent/CN110534482A/zh not_active Withdrawn
- 2019-03-04 TW TW108107045A patent/TWI709233B/zh active
- 2019-03-06 US US16/294,026 patent/US20190363101A1/en not_active Abandoned
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11557602B2 (en) | 2020-03-19 | 2023-01-17 | Kioxia Corporation | Semiconductor storage device and method of manufacturing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI709233B (zh) | 2020-11-01 |
TW202011583A (zh) | 2020-03-16 |
CN110534482A (zh) | 2019-12-03 |
US20190363101A1 (en) | 2019-11-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101356695B1 (ko) | 반도체 소자의 제조 방법 | |
US9287166B2 (en) | Barrier for through-silicon via | |
US8587064B2 (en) | Semiconductor device | |
JP5154000B2 (ja) | 半導体装置 | |
US10163707B2 (en) | Method for forming group III-V device structure | |
US20210343668A1 (en) | Semiconductor package with air gap and manufacturing method thereof | |
CN102842597B (zh) | 半导体芯片和半导体器件 | |
TW201342561A (zh) | 半導體裝置及半導體裝置之製造方法 | |
TWI236097B (en) | Integrated circuit capacitor structure | |
US20180166352A1 (en) | Semiconductor device having a trench type device isolation film and method for fabricating the same | |
US11756913B2 (en) | Semiconductor device structure and methods of forming the same | |
US20230361047A1 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing semiconductor device | |
CN112820735A (zh) | 三维存储器及其制作方法 | |
US20160079188A1 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof, and mounting method of semiconductor device | |
US8629559B2 (en) | Stress reduction apparatus with an inverted cup-shaped layer | |
US9847296B2 (en) | Barrier layer and structure method | |
TWI709233B (zh) | 半導體記憶裝置 | |
US9865502B2 (en) | Semiconductor device and method of manufacturing the same semiconductor device | |
US20210343654A1 (en) | Semiconductor package with air gap and manufacturing method thereof | |
CN113410246A (zh) | 半导体存储装置 | |
US20220328380A1 (en) | Through-substrate via and method for manufacturing a through-substrate via | |
US11587942B2 (en) | Semiconductor memory device | |
CN113410244A (zh) | 半导体存储装置 | |
US11081384B2 (en) | Method for stabilizing a semiconductor arrangement | |
JP7244394B2 (ja) | デジタルアイソレータ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20180831 |