JP5960000B2 - 半導体装置及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Description
第1の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図1A、図1B及び図2は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図及び平面図である。ただし、図1A及び図1Bは図2のAA’断面を示し、図1Aは図1Bの要部を示している。
図4は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の第1変形例を示す断面図である。この図4の場合を図1Aの場合と比較すると、ゲート電極222上にハードマスク224を設けている点で、図1Aの場合と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
更に、このハードマスク224の効果により、ゲート電極222のコンタクトを良好に設けることができる。
図5Aは、本実施の形態に係る半導体装置の構成の第2変形例を示す断面図である。この図5Aの場合を図4の場合と比較すると、ゲート絶縁膜221、ゲート電極222、及びハードマスク224の積層構造の両側の側面にサイドウォール225を設けている点で、図4の場合と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
更に、このサイドウォール225の効果により、コンタクト(ソース/ドレイン電極)286がゲート電極222と接触することを防止でき、コンタクト286を適切な位置に形成することができる。
図5Bは、本実施の形態に係る半導体装置の構成の第3変形例を示す断面図である。この図5Bの場合を図5Aの場合と比較すると、ゲート電極222上にハードマスク224が設けられていない点で、図5Aの場合と相違する。この図5Bと図5Aとの関係は、いわば図1Aと図4との関係と同様である。この図5Bの場合にも、図5Aと同様の効果(ハードマスク224の効果を除く)を奏することができる。
第2の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図6Aは、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図7は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図6Aは、図7のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、コンタクト(ソース/ドレイン電極)286を、いずれもセルフアライン的に設けている点で、第1の実施の形態の特に第2変形例(図5A)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
更に、本実施の形態では、半導体素子200が、ボトムゲート型の素子構造ではなく、トップゲート型の素子構造であり、セルフアライン配置が可能である。そのため、ゲート(ゲート絶縁膜221及びゲート電極222)に対するソース/ドレイン電極(コンタクト286)の距離を、サイドウォール225の幅により精密に制御することが可能となる。すなわち、アライメント精度を向上させることができる。また、サイドウォール225及びハードマスク224に窒化シリコン(SiNx)等を用いた場合、そのエッチング耐性により、ゲートとソース/ドレイン電極との間のショートを防ぐことができる。
図9は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の変形例を示す断面図である。この図9の場合を図6Aの場合と比較すると、ドレイン電極(コンタクト286(D))がサイドウォール225から離れた位置に形成されている点で、図6Aの場合と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、ドレイン電極(コンタクト286(D))をゲート電極222から物理的に分離することにより、半導体素子200のドレイン耐圧を向上することが可能である。一方で、ソース電極(コンタクト286(S))をセルフアラインで形成することで、ソース電極(コンタクト286(S))とゲート(ゲート絶縁膜221及びゲート電極222)との間の距離をサイドウォール225の幅で精密に制御することができる。それにより、ソース側の寄生抵抗は最小に抑えることが可能となる。
第3の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図10は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置は、バックゲート210を有するダブルゲート構造である点で、第2の実施の形態の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、半導体素子200がダブルゲート構造を形成することで、ソース/ドレイン電極間のスイッチングをより良いオン/オフ比で行うことができるようになる。また、サブスレッショールド特性が良くなり、より低電圧での駆動が可能となる。
図11は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の変形例を示す断面図である。この図11の場合を図10の場合と比較すると、バックゲート210を半導体層220の限定された領域に配置している点で、図10の場合と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、バックゲート210によるダブルゲート効果を、例えばソース(一方のコンタクト286)とゲート(ゲート電極222)との間のみに発生させることが可能となる。したがって、例えば、サイドウォール225を厚くした場合でも、ソースとゲートとの間ではバックゲート210により寄生抵抗を十分に低くする一方、ソースとドレインとの間ではサイドウォール225の膜厚で規定した距離によりドレイン耐圧を精度良く決定することができる。すなわち、このように、バックゲート210の位置を所望の位置に変更することで、半導体素子200の素子特性の最適化を行うことが可能となる。
第4の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図12は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図13は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図12は、図13のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、ゲート絶縁膜221が半導体層220の上部表面の全面を覆っている点で、第1の実施の形態(図1A)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
加えて、本実施の形態では、半導体層220上にゲート絶縁膜221を形成してからパターニングを行うため、半導体層220がパターニングの影響(レジストの直接塗布および剥離作業の影響)を受けなくなる。その結果、半導体層220の膜質管理、具体的には半導体層220中の酸素などの組成制御などが容易となる。
第5の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図15は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図16は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図15は、図16のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、ゲート電極が二層で構成される点で、第4の実施の形態(図12)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、半導体層220及びゲート絶縁膜221上に下部ゲート電極222を形成してからチャネル形状にパターニングを行い、その後に上部ゲート電極223を形成してからゲート電極形状にパターニングを行っている。そのため、半導体層220及びゲート絶縁膜221がパターニングの影響(レジストの直接塗布および剥離作業の影響)を受けなくなる。その結果、半導体層220及びゲート絶縁膜221の膜質管理(具体的には、半導体層220中の酸素などの組成制御、ゲート絶縁膜221中のダメージ、酸素欠損など)が容易となる。
第6の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図18は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図19は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図18は、図19のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、ゲート絶縁膜が2重になっている点で、第4の実施の形態(図12)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、被覆絶縁膜226のエッチバック工程が不要になるので、製造プロセスを簡略化できる。また、被覆絶縁膜226のエッチバック工程がなくなったことにより、ゲート絶縁膜等へのダメージが軽減される。また材料によっては、半導体層220(チャネル)に歪みを導入することも可能であり、半導体層220のキャリア移動度を向上させることができる。
第7の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図20は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置は、アルミニウム(Al)配線層中に半導体素子(配線層内能動素子)200が形成されている点で、銅(Cu)配線層中に半導体素子(配線層内能動素子)200が形成されている第1の実施の形態(図1A)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
第8の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図22は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置は、バックゲート211を有するダブルゲート構造である点で、第7の実施の形態(図20)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態により、アルミニウム(Al)配線層内のダブルゲート構造も形成可能となる。これより、半導体装置の世代を選ばずに配線層内にダブルゲート構造を有する半導体素子(配線層内能動素子)を組み込むことが可能となる。
第9の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図23は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図24は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図23は、図24のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、電荷保持(蓄積)機能を有するダブルゲート構造である点で、第1の実施の形態(図1A)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
データの書き込みは、例えば、バックゲート210及びゲート電極222に所定の電圧(例示:+3V、0V)を印加して半導体層220から電荷(例示:電子)を引き抜き、その電荷を電荷保持層であるキャップ絶縁層171に取り込むことで、実現される。データの消去は、例えば、バックゲート210及びゲート電極222に所定の電圧(例示:−3V、+3V)を印加して電荷保持層であるキャップ絶縁層171から電荷(例示:電子)を追い出し、その電荷を半導体層220に注入することで、実現される。データの読み出しは、半導体層220とゲート絶縁膜221とゲート電極222とで構成されるトランジスタ(以下、上部トランジスタともいう)における閾値電圧がキャップ絶縁層171に保持された電荷量で変動することから、その閾値電圧の変動を検出することで行う。より具体的には、閾値電圧の変動は、ある固定された読み出し電圧(読み出し時にゲートに印加する電圧)でのトランジスタの電流値の変動となって検出される。したがって、バックゲート210は、電荷の出入りを制御するコントロールゲート(あるいは制御電極)と見ることもできる。また、ゲート電極222は、データ読み出しを行う読み出しゲート(あるいは読み出しゲート電極)と見ることもできる。
例えば、バックゲート210及びゲート電極222に所定の電圧を印加して半導体層220から電荷を引き抜き、その電荷を電荷保持層であるキャップ絶縁層171に取り込むことで、上述した上部トランジスタの閾値電圧を変更できる。例えば、上部トランジスタがn型の場合、電荷としての電子の保持量がキャップ絶縁層171内で増えるほど閾値電圧は高くなる。また、上部トランジスタがp型の場合、電荷としてのホールの保持量がキャップ絶縁層171内で増えるほど閾値電圧は高くなる。このとき、このようにキャリアをキャップ絶縁層171に保持することで、当該閾値電圧を永続的に変更することができる。
また、本実施の形態では、新たな工程追加することなく電荷保持層用の膜を形成することができ、成膜工程を一つだけ追加することで電荷保持膜とチャネル間にトンネル絶縁膜を挿入することが可能である。それにより、バックゲート210、キャップ絶縁層171、絶縁膜212、及び半導体層220で、MNOS(Metal−Nitride−Oxide−Semiconductor)構造と等価な構造を形成することができる。これにより、メモリ構造を有する半導体素子200の形成を低コストで行うことができる。加えて、キャップ絶縁層171の電荷保持機能により、不揮発性閾値変調動作(メモリ機能を含む)が可能となる。すなわち、閾値変更可能なトランジスタ機能を有する半導体素子200を形成できる。また、絶縁膜212により、より高温でも安定的に不揮発性閾値変調動作(メモリ機能を含む)が可能となる。更に、このトンネル絶縁膜(絶縁膜212)はチャネル(半導体層220)に対してバックゲート210の側に形成されるため、配線層内能動素子(半導体素子200)のゲート容量は変化せずに不揮発性閾値変調動作特性を実現することが可能になる。
第10の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図25は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。図26は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す平面図である。たたし、図25、図26のAA’断面である。本実施の形態の半導体装置は、電荷保持層を有する点で、第8の実施の形態(図22)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
更に、本実施の形態では、第9の実施の形態と同様の半導体素子200を、アルミニウム(Al)配線層中でも形成可能となる。すなわち、本実施の形態では、電荷保持機能を有する膜を追加したことに伴う第9の実施の形態の効果も併せて奏することができる。したがって、半導体装置の世代に依存せずに不揮発性閾値変調動作(メモリ機能を含む)が可能な配線層内能動素子を同様の設計で組み込むことが可能となる。
第11の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図27は、本実施の形態に係る半導体装置の構成の例を示す断面図である。本実施の形態の半導体装置は、ゲート電極222、ゲート絶縁膜221、半導体層220、バックゲート絶縁膜212、絶縁膜213、及びバックゲート211の位置が上下逆になっている点で、第10の実施の形態(図25)の半導体装置と相違する。以下、相違点について、主に説明する。
また、本実施の形態では、電荷保持層の機能を有する絶縁膜213の面積が小さくなるため、電荷の取り込み、保持及び放出の動作をより安定的に実行できる。
第12の実施の形態に係る半導体装置の構成について説明する。図28は、第12の実施の形態に係る半導体装置の構成の例を模式的に示すレイアウト図である。この図は、配線層上の半導体素子のレイアウトを示している。したがって、この図では、配線層よりも下方に設けられた、半導体基板101の表面領域の半導体素子のレイアウトは省略されている。
また、本実施の形態では、特に第9〜第11の実施の形態の半導体素子200により不揮発性閾値調整機能を実現することが出来るため、上記半導体チップ10の半導体素子200を一種類の素子で同一配線層内に実現可能となる。また、電荷保持膜を有しない領域を作ることも可能である。
(付記1)
第1層間絶縁層と、前記第1層間絶縁層に埋設された第1配線とを有する第1配線層と、
前記第1配線層より上に形成された第2層間絶縁層と、前記第2層間絶縁層に埋設された第2配線とを有する第2配線層と、
少なくとも前記第2配線層内に設けられた半導体素子と
を具備し、
前記半導体素子は、
前記第2配線層内に設けられた半導体層と、
前記半導体層に接して設けられた第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜を介して前記半導体層と反対側に設けられた第1ゲート電極と、
前記半導体層の側面に設けられた第1側壁膜と
を備える
半導体装置。
(付記2)
付記1に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極は、前記半導体層上方から前記第1側壁膜を超えて延在している
半導体装置。
(付記3)
付記1に記載の半導体装置において、
前記半導体層の材料は、酸化物半導体である
半導体装置。
(付記4)
付記1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記第1ゲート電極上に設けられたハードマスクを更に備える
半導体装置。
(付記5)
付記1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記第1ゲート電極の側面に設けられた第2側壁膜を更に備える
半導体装置。
(付記6)
付記5に記載の半導体装置において、
前記第2側壁膜の材料のエッチングレートは、前記第2層間絶縁層の材料のエッチングレートと異なる
半導体装置。
(付記7)
付記6に記載の半導体装置において、
前記第2層間絶縁層の材料は、酸化シリコンを含み、
前記第2側壁膜の材料は、窒化シリコンを含む
半導体装置。
(付記8)
付記1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
ソース電極及びドレイン電極としての第1ビアを備え、
前記ドレイン電極としての第1ビアは、前記ゲート電極と所定の距離を持って配置されている
半導体装置。
(付記9)
付記1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記半導体層に関して前記第1ゲート絶縁膜の反対側に、前記半導体層に接して設けられた第2ゲート絶縁膜と、
前記半導体層に関して前記第1ゲート電極の反対側に、前記第2ゲート絶縁膜に接して設けられた第2ゲート電極と
を更に備える
半導体装置。
(付記10)
付記9に記載の半導体装置において、
前記第2ゲート電極は、前記第1配線又は前記第1配線に接続された金属である
半導体装置。
(付記11)
付記10に記載の半導体装置において、
前記第2ゲート電極の形成される領域は、平面視において前記半導体層が存在する領域の一部である
半導体装置。
(付記12)
付記1に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート絶縁膜は、前記半導体層上の全面に設けられている
半導体装置。
(付記13)
付記12に記載の半導体装置において、
前記第1側壁膜は、更に、前記第1ゲート絶縁膜の側面を覆うように設けられている
半導体装置。
(付記14)
付記13に記載の半導体装置において、
前記第1側壁膜は、更に、前記第1ゲート絶縁膜の上面を覆うように設けられている
半導体装置。
(付記15)
付記1に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極は、2層以上の金属膜を含む
半導体装置。
(付記16)
付記15に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極の下層の金属膜は、前記半導体層上の前記第1ゲート絶縁膜上にのみ設けられ、
前記第1ゲート電極の上層の金属膜は、前記第1ゲート絶縁膜上に設けられ、前記半導体層を横切るような形状を有する
半導体装置。
(付記17)
付記15に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極の下層の金属膜は、窒化チタニウムを含む
半導体装置。
(付記18)
付記17に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極の上層の金属膜は、アルミニウムAlを含む
半導体装置。
(付記19)
付記9に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のいずれか一方に接するように設けられた第1絶縁膜を更に備え、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のうちの前記第1絶縁膜と接する方、又は、前記第1絶縁膜は、電荷保持機能を有する
半導体装置。
(付記20)
付記19に記載の半導体装置において、
前記電荷保持機能を有する絶縁膜の側のゲート電極は制御電極である
半導体装置。
(付記21)
付記20に記載の半導体装置において、
前記制御電極は、前記第1配線層に埋め込まれている
半導体装置。
(付記22)
付記21に記載の半導体装置において、
前記第1配線は、Cu配線である
半導体装置。
(付記23)
付記20に記載の半導体装置において、
前記制御電極は、前記第1配線層中のビアを介して第1配線と接続されている
半導体装置。
(付記24)
付記23に記載の半導体装置において、
前記第1配線は、Al配線である
半導体装置。
(付記25)
付記19に記載の半導体装置において、
前記電荷保持機能を有する絶縁膜は、シリコン及び窒素を含む
半導体装置。
(付記26)
付記19に記載の半導体装置において、
前記電荷保持機能を有さない絶縁膜の側のゲート電極は読み出しゲート電極である
半導体装置。
(付記27)
付記19に記載の半導体装置において、
前記電荷保持機能を有する絶縁膜は、前記半導体素子が存在しない領域では、配線拡散バリア膜として機能する
半導体装置。
(付記28)
付記19に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、前記電荷保持膜への電荷の注入量で閾値が調整される
半導体装置。
(付記29)
第1配線を有する配線層上に、島状の半導体層を形成する工程と、
前記半導体層及び前記配線層を覆うように、絶縁膜を形成する工程と、
前記絶縁膜をエッチバックして、前記半導体層の側面を覆う第1側壁膜を形成する工程と、
前記半導体層上に、ゲート絶縁膜及びゲート電極をこの順に形成する工程と
を具備し、
前記ゲート電極は、前記半導体層及び前記第1側壁膜を跨ぐように、前記ゲート絶縁膜上に形成される
半導体装置の製造方法。
101:半導体基板
120:素子分離層
121:トランジスタ
122:ソース/ドレイン電極
124:ゲート電極
125:ゲート絶縁膜
130:コンタクト層
131:層間絶縁層
132:層間絶縁層
140:配線層
142:コンタクト
144:配線
150:第1配線層
151:キャップ絶縁層
152:第1層間絶縁層
162:ビア
164:第1配線
166:第1配線
168:ビア
170:第2配線層
171:キャップ絶縁層
172:第2層間絶縁層
186:第2配線
188:第2配線
189:ビア
200:半導体素子
210:バックゲート
211:バックゲート
212:絶縁膜
213:絶縁膜
220:半導体層
221:ゲート絶縁膜
222:(下部)ゲート電極
223:上部ゲート電極
224:ハードマスク
225:サイドウォール(被覆絶縁膜)
226:サイドウォール(被覆絶縁膜)
268:ビア
285:第2配線
286:コンタクト
286(D):コンタクト
286(S):コンタクト
289:第2配線
290:ビア
401〜404:ホール
Claims (19)
- 第1層間絶縁層と、前記第1層間絶縁層に埋設された第1配線とを有する第1配線層と、
前記第1配線層より上に形成された第2層間絶縁層と、前記第2層間絶縁層に埋設された第2配線とを有する第2配線層と、
少なくとも前記第2配線層内に設けられた半導体素子と
を具備し、
前記半導体素子は、
前記第2配線層内に設けられた半導体層と、
前記半導体層に接して設けられた第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜を介して前記半導体層と反対側に設けられた第1ゲート電極と、
前記半導体層の側面に設けられた第1側壁膜と
を備え、
前記第1ゲート絶縁膜は、前記半導体層上の全面に設けられ、
前記第1側壁膜は、更に、前記第1ゲート絶縁膜の側面を覆うように設けられている
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極は、前記半導体層の上方及び側方を横切るように延在している
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記半導体層の材料は、酸化物半導体を含む
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記第1ゲート電極の側面に設けられた第2側壁膜を更に備える
半導体装置。 - 請求項4に記載の半導体装置において、
前記第2側壁膜の材料のエッチングレートは、前記第2層間絶縁層の材料のエッチングレートと異なる
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
ソース電極及びドレイン電極としての第1ビアを備え、
前記ドレイン電極としての第1ビアは、前記ゲート電極と所定の距離を持って配置されている
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記半導体層に関して前記第1ゲート絶縁膜の反対側に、前記半導体層に接して設けられた第2ゲート絶縁膜と、
前記半導体層に関して前記第1ゲート電極の反対側に、前記第2ゲート絶縁膜に接して設けられた第2ゲート電極と
を更に備える
半導体装置。 - 請求項7に記載の半導体装置において、
前記第2ゲート電極は、前記第1配線又は前記第1配線に接続された金属である
半導体装置。 - 請求項8に記載の半導体装置において、
前記第2ゲート電極の形成される領域は、平面視において前記半導体層が存在する領域の一部である
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1側壁膜は、更に、前記第1ゲート絶縁膜の上面を覆うように設けられている
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極は、2層以上の金属膜を含む
半導体装置。 - 請求項11に記載の半導体装置において、
前記第1ゲート電極の下層の金属膜は、前記半導体層上の前記第1ゲート絶縁膜上にのみ設けられ、
前記第1ゲート電極の上層の金属膜は、前記第1ゲート絶縁膜上に設けられ、前記半導体層を横切るような形状を有する
半導体装置。 - 請求項7に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のいずれか一方に接するように設けられた第1絶縁膜を更に備え、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のうちの前記第1絶縁膜と接する方、又は、前記第1絶縁膜は、電荷保持機能を有する
半導体装置。 - 請求項13に記載の半導体装置において、
前記電荷保持機能を有する絶縁膜の側のゲート電極は制御電極である
半導体装置。 - 請求項14に記載の半導体装置において、
前記制御電極は、前記第1配線層に埋め込まれている
半導体装置。 - 請求項14に記載の半導体装置において、
前記制御電極は、前記第1配線層中のビアを介して第1配線と接続されている
半導体装置。 - 請求項13に記載の半導体装置において、
前記半導体素子は、前記電荷保持機能を有する絶縁膜への電荷の注入量で閾値が調整される
半導体装置。 - 第1層間絶縁層と、前記第1層間絶縁層に埋設された第1配線とを有する第1配線層と、
前記第1配線層より上に形成された第2層間絶縁層と、前記第2層間絶縁層に埋設された第2配線とを有する第2配線層と、
少なくとも前記第2配線層内に設けられた半導体素子と
を具備し、
前記半導体素子は、
前記第2配線層内に設けられた半導体層と、
前記半導体層に接して設けられた第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜を介して前記半導体層と反対側に設けられた第1ゲート電極と、
前記半導体層の側面に設けられた第1側壁膜と
を備え、
前記第1ゲート電極は、2層以上の金属膜を含み、
前記第1ゲート電極の下層の金属膜は、前記半導体層上の前記第1ゲート絶縁膜上にのみ設けられ、
前記第1ゲート電極の上層の金属膜は、前記第1ゲート絶縁膜上に設けられ、前記半導体層を横切るような形状を有する
半導体装置。 - 第1層間絶縁層と、前記第1層間絶縁層に埋設された第1配線とを有する第1配線層と、
前記第1配線層より上に形成された第2層間絶縁層と、前記第2層間絶縁層に埋設された第2配線とを有する第2配線層と、
少なくとも前記第2配線層内に設けられた半導体素子と
を具備し、
前記半導体素子は、
前記第2配線層内に設けられた半導体層と、
前記半導体層に接して設けられた第1ゲート絶縁膜と、
前記第1ゲート絶縁膜を介して前記半導体層と反対側に設けられた第1ゲート電極と、
前記半導体層の側面に設けられた第1側壁膜と、
前記半導体層に関して前記第1ゲート絶縁膜の反対側に、前記半導体層に接して設けられた第2ゲート絶縁膜と、
前記半導体層に関して前記第1ゲート電極の反対側に、前記第2ゲート絶縁膜に接して設けられた第2ゲート電極と、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のいずれか一方に接するように設けられた第1絶縁膜と
を備え、
前記第1ゲート絶縁膜及び前記第2ゲート絶縁膜のうちの前記第1絶縁膜と接する方、又は、前記第1絶縁膜は、電荷保持機能を有する
半導体装置。
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