[发明专利]半导体装置

说明书

本发明涉及半导体装置。提供小面积且具有充分的电容的非易失性存储器。构成非易失性存储器的半导体装置具有：第一导电型的半导体部；第二导电型的第一阱，其与第一导电型相反极性，形成为从半导体部的1个面内的第一区域朝向内部延伸；第二导电型的第二阱，其形成为从第一区域分离而从半导体部的1个面内的第二区域朝向内部延伸；绝缘膜，其形成在1个面上；以及导电层，其形成为跨越绝缘膜上的第一阱的上方的区域和第二阱的上方的区域而延伸，在第一阱形成有从1个面向第一阱内伸长的沟槽，绝缘膜在沟槽的内部的表面上延伸，在沟槽的内部的绝缘膜上设置有与导电层连续地形成的导电部。

技术领域

本发明涉及半导体装置。

背景技术

作为非易失性的存储装置，公知有通过使电绝缘的浮游电极层亦即浮置栅极内的电荷的积蓄状态变化来进行数据的存储和擦除的非易失性存储器。作为该非易失性存储器的结构，一般是将构成浮置栅极的多晶硅层和构成控制栅极的多晶硅层重叠配置的所谓堆叠型的结构。

另一方面，公知有与堆叠型的非易失性存储器不同且使用单层的多晶硅而构成的单层多晶硅型的非易失性存储器(例如，专利文献1)。在单层多晶硅型的非易失性存储器中，例如作为控制栅极发挥功能的第一阱区域、作为读出栅极发挥功能的第二阱区域、以及作为隧道栅极发挥功能的第三阱区域设置在半导体基板的表层部附近。在基板上，以在从第一阱区域到第三阱区域的范围内交叠的方式，形成由栅极绝缘膜和单层的多晶硅构成的浮置栅极。

在第一阱区域、第二阱区域和第三阱区域各自的夹着栅极绝缘膜而与浮置栅极对置的部分，形成有与浮置栅极、读出栅极和隧道栅极对应的电容器。而且，通过对控制栅极、读出栅极和隧道栅极分别施加电压，并使浮置栅极的电位变化，来进行数据的写入、擦除等动作。

例如，在数据写入时，对控制栅极施加电压Vw(Vw＞0V)，对隧道栅极施加0V，对读出栅极施加中间电压Vc(0V＜Vc＜Vw)。浮置栅极的电位根据施加给控制栅极的电压Vw而上升，从第三阱区域(即，隧道栅极)向浮置栅极注入电荷。另一方面，在数据擦除时，对控制栅极施加0V，对隧道栅极施加电压Vw，对读出栅极施加中间电压Vc。浮置栅极的电位根据施加给控制栅极的电压0V而下降，积蓄于浮置栅极的电荷向第三阱区域移动。

专利文献1：日本特开平9-129760号公报。

为了高效地进行数据的写入和擦除的动作，优选使控制栅极的电容器的电容相对于读出栅极或隧道栅极的电容器的电容相对地变大，以使浮置栅极的电位接近施加给控制栅极的电压。

一般地，平板电容器等电容器的电容与电极的面积成正比。在上述的单层多晶硅型的非易失性存储器中，浮置栅极与控制栅极交叠的部分的面积相当于控制栅极的电容器的电容的“电极的面积”。因此，若要增大控制栅极的电容器的电容，则需要增大与浮置栅极交叠的控制栅极的面积(即，与半导体基板平行的方向上的第一阱区域的面积)，结果为存在存储单元的单位面积变大这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，目的在于提供小面积且具有充分的电容的非易失性存储器。

本发明的半导体装置构成非易失性存储器，其特征在于，具有：第一导电型的半导体部；第二导电型的第一阱，其与上述第一导电型相反极性，形成为从上述半导体部的1个面内的第一区域朝向内部延伸；上述第二导电型的第二阱，其形成为从上述第一区域分离而从上述半导体部的上述1个面内的第二区域朝向内部延伸；绝缘膜，其形成在上述1个面上；以及导电层，其形成为跨越上述绝缘膜上的上述第一阱的上方的区域和上述第二阱的上方的区域而延伸，在上述第一阱形成有从上述1个面向上述第一阱内伸长的沟槽，上述绝缘膜在上述沟槽的内部的表面上延伸，在上述沟槽的内部的上述绝缘膜上以填埋上述沟槽的方式设置有与上述导电层连续地形成的导电部。