[发明专利]半导体装置

说明书

提供了小面积且具有充分容量的非易失性存储器。具有被形成为从半导体基板的一个面的第一区域朝向内部延伸的第一导电型的第一阱、被形成为从半导体基板的一个面的与第一区域隔离的第二区域朝向内部延伸的第二导电型的第二阱、被形成为从半导体基板的一个面的与第二区域隔离的第三区域朝向内部延伸的第一导电型的第三阱、以及在半导体基板的所述一个面上遍及第一区域、第二区域和第三区域而形成的导电层。在一个面设置有形成在第一区域的周缘的至少一部分并且露出第一阱的侧面的凹部，导电层被形成为覆盖在第一区域露出的第一阱的上表面和在凹部露出的第一阱的侧面的至少一部分。

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，已知通过使电气绝缘的浮动电极层即浮置栅极内的电荷的积累状态发生变化来进行数据的存储和消去的非易失性存储器。作为这样的非易失性存储器的构造，重叠地配置构成浮置栅极的多晶硅层和构成控制栅极的多晶硅层的所谓堆叠型的构造是一般的。

另一方面，已知与堆叠型的非易失性存储器不同而使用单层的多晶硅来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，例如将作为控制栅极发挥作用的第一阱区、作为读出栅极发挥作用的第二阱区和作为隧道栅极发挥作用的第三阱区设置在半导体基板的表层部附近。在基板上，从第一阱区遍及第三阱区以重叠的方式形成隧道氧化膜和单层的多晶硅所构成的浮置栅极。

在第一阱区、第二阱区和第三阱区中的每一个的隔着隧道氧化膜与浮置栅极相向的部分中，形成有与浮置栅极、读出栅极和隧道栅极相对应的电容器。然后，向控制栅极、读出栅极和隧道栅极中的每一个施加电压，使浮置栅极的电位发生变化，由此，进行数据的写入或消去等动作。

例如，在数据写入时，分别向控制栅极施加电压Vw（Vw＞0V），向隧道栅极施加0V，向读出栅极施加中间电压Vc（0V＜Vc＜Vw）。与向控制栅极施加的电压Vw对应地，浮置栅极的电位上升，从第三阱区（即，隧道栅极）向浮置栅极注入电荷。另一方面，在数据消去时，分别向控制栅极施加0V，向隧道栅极施加电压Vw，向读出栅极施加中间电压Vc。与向控制栅极施加的电压0V对应地，浮置栅极的电位下降，在浮置栅极中积累的电荷向第三阱区移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-129760号公报。

发明内容

发明要解决的课题

在如上所述的单层多晶硅型的非易失性存储器中，表示向存储器单元的写入速度或写入所需的电压的“写入特性”是重要的。在写入时，浮置栅极的电位越高，越容易从隧道栅极向浮置栅极注入电荷。因此，关于写入特性，控制栅极的电容器的电容（以下，称为写入电容）与隧道栅极的电容器电容（以下，称为消去用电容）相比相对较大是优选的。

一般，平板电容器等电容器的电容与电极的面积成比例。在如上所述的单层多晶硅型的非易失性存储器中，浮置栅极和控制栅极重叠的部分的面积相当于写入电容中的“电极的面积”。因此，当想要使写入电容变大时，需要使控制栅极和浮置栅极重叠的部分的面积变大。其结果是，存在存储器单元的单位面积变大而芯片尺寸变大这样的问题。

本发明鉴于上述问题点，其目的在于，提供小面积且具有充分容量的非易失性存储器。

用于解决课题的方案