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公開番号2024106673
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-08
出願番号2023011063
出願日2023-01-27
発明の名称半導体装置
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人きさらぎ国際特許事務所
主分類H10B 12/00 20230101AFI20240801BHJP()
要約【課題】好適に動作する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、第1及び第2領域が設けられた基板と、基板から離間したトランジスタ層と、トランジスタ層よりも基板から遠い第1配線層とを備える。トランジスタ層は、第1領域において、第1方向に延伸し、第2方向に並ぶ複数の酸化物半導体層と、第2方向に延伸し、複数の酸化物半導体層に対向する第1配線と、複数の酸化物半導体層と第1配線との間に設けられた複数のゲート絶縁膜とを備える。第1配線層は、第1領域において、第2方向に並び、第3方向に延伸し、複数の酸化物半導体層の一端に接続された複数の第2配線を備える。トランジスタ層は、第2領域において、第2又は第3方向に第1のピッチで並ぶ複数の空洞を備える。第1配線層は、第2領域において、第1導電層を備える。第1導電層の基板から遠い側の面には、第2又は第3方向に第1のピッチに対応した凹部が設けられている。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
第１領域及び第２領域が設けられた基板と、
前記基板から離間したトランジスタ層と、
前記トランジスタ層よりも前記基板から遠い第１配線層と
を備え、
前記トランジスタ層は、前記第１領域において、
前記基板の表面と交差する第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第１酸化物半導体層と、
前記第２方向に延伸し、前記複数の第１酸化物半導体層に対向する第１配線と、
前記複数の第１酸化物半導体層と前記第１配線との間に設けられた複数のゲート絶縁膜と
を備え、
前記第１配線層は、前記第１領域において、前記第２方向に並び、前記複数の第１酸化物半導体層の一端にそれぞれ電気的に接続された複数の第２配線を備え、
前記トランジスタ層は、前記第２領域において、前記第２方向、又は、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に第１のピッチで並ぶ複数の空洞を備え、
前記第１配線層は、前記第２領域において、第１導電層を備え、
前記第１導電層の前記基板から遠い側の面には、前記第２方向又は前記第３方向に前記第１のピッチで並ぶ複数の凹部が設けられている
半導体装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記複数の凹部は、前記第１方向から見て、前記複数の空洞と重なる位置に設けられている
請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記第１導電層の前記基板から遠い側の面は、
前記第２方向又は前記第３方向に前記第１のピッチで並ぶ複数の第１部分と、
前記第２方向又は前記第３方向に、前記複数の第１部分と交互に並ぶ複数の第２部分と
を備え、
前記複数の第１部分は、前記第１方向において、前記複数の第２部分よりも前記基板に近い
請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記複数の第１部分は、前記第１方向から見て、前記複数の空洞と重なる位置に設けられている
請求項３記載の半導体装置。
【請求項５】
前記複数の空洞は、前記第２方向に前記第１のピッチで並び、前記第３方向に第２のピッチで並び、
前記第１導電層の前記基板から遠い側の面には、前記第２方向に前記第１のピッチに対応した凹部が設けられ、前記第３方向に前記第２のピッチに対応した凹部が設けられている
請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
前記トランジスタ層は、前記第２領域において、前記複数の空洞に対応して前記第２方向又は前記第３方向に前記第１のピッチで並ぶ複数の第２酸化物半導体層を備え、
前記複数の第１酸化物半導体層の前記基板側の一端部と、前記複数の第２酸化物半導体層の前記基板側の一端部は、前記基板から略等しい位置に設けられ、
前記複数の第２酸化物半導体層の前記第１方向の長さは、前記複数の第１酸化物半導体層の前記第１方向の長さよりも小さい
請求項１記載の半導体装置。
【請求項７】
前記基板と前記トランジスタ層との間に、キャパシタ層を備え、
前記キャパシタ層は、前記第１領域において、前記複数の第１酸化物半導体層にそれぞれ電気的に接続された複数の第１構造を備え、
前記複数の第１構造は、それぞれ、
前記第１方向に延伸し、前記第１酸化物半導体層に電気的に接続された第１電極と、
前記第１方向に延伸し、前記第１電極と対向する第２電極と
を備える請求項１記載の半導体装置。
【請求項８】
前記基板と前記トランジスタ層との間に、キャパシタ層を備え、
前記キャパシタ層は、前記第１領域において、前記複数の第１酸化物半導体層にそれぞれ電気的に接続された複数のキャパシタを備える
請求項１記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第１導電層の前記基板から遠い側の面は、前記複数の第２配線の前記基板から遠い側の面よりも、前記基板に近い
請求項１記載の半導体装置。
【請求項１０】
第１領域及び第２領域が設けられた基板と、
前記基板から離間したトランジスタ層と、
前記トランジスタ層よりも前記基板から遠い第１配線層と
を備え、
前記トランジスタ層は、前記第１領域において、
前記基板の表面と交差する第１方向に延伸し、前記第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第１酸化物半導体層と、
前記第２方向に延伸し、前記複数の第１酸化物半導体層に対向する第１配線と、
前記複数の第１酸化物半導体層と前記第１配線との間に設けられた複数のゲート絶縁膜と
を備え、
前記第１配線層は、前記第１領域において、前記第２方向に並び、前記複数の第１酸化物半導体層の一端にそれぞれ電気的に接続された複数の第２配線を備え、
前記トランジスタ層は、前記第２領域において、前記第２方向、又は、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に第１のピッチで並ぶ複数の空洞を備え、
前記第１配線層は、前記第２領域において、第１導電層を備え、
前記第１導電層の前記基板から遠い側の面は、前記複数の第２配線の前記基板から遠い側の面よりも、前記基板に近い
半導体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
第１方向に延伸し、第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の酸化物半導体層と、第２方向に延伸し、複数の酸化物半導体層に対向する配線と、複数の酸化物半導体層と配線との間に設けられた複数のゲート絶縁膜とを備える半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
好適に動作する半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一の実施形態に係る半導体装置は、第１領域及び第２領域が設けられた基板と、基板から離間したトランジスタ層と、トランジスタ層よりも基板から遠い第１配線層とを備える。トランジスタ層は、第１領域において、基板の表面と交差する第１方向に延伸し、第１方向と交差する第２方向に並ぶ複数の第１酸化物半導体層と、第２方向に延伸し、複数の第１酸化物半導体層に対向する第１配線と、複数の第１酸化物半導体層と第１配線との間に設けられた複数のゲート絶縁膜とを備える。第１配線層は、第１領域において、第２方向に並び、第１方向及び第２方向と交差する第３方向に延伸し、複数の第１酸化物半導体層の一端にそれぞれ電気的に接続された複数の第２配線を備える。トランジスタ層は、第２領域において、第２方向又は第３方向に第１のピッチで並ぶ複数の空洞を備える。第１配線層は、第２領域において、第１導電層を備える。第１導電層の基板から遠い側の面には、第２方向又は第３方向に第１のピッチに対応した凹部が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な回路図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な斜視図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
比較例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
第１実施形態に係る半導体装置の変形例１の一部の構成を示す模式的な斜視図である。
第１実施形態に係る半導体装置の変形例２の一部の構成を示す模式的な斜視図である。
第１実施形態に係る半導体装置の変形例３の一部の構成を示す模式的な断面図である。
第２実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の一部の構成を示す模式的な斜視図である。
同半導体装置の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
第２実施形態に係る半導体装置の変形例の一部の構成を示す模式的な断面図である。
同半導体装置の変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
次に、実施形態に係る半導体装置を、図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の実施形態はあくまでも一例であり、本発明を限定する意図で示されるものではない。また、以下の図面は模式的なものであり、説明の都合上、一部の構成等が省略される場合がある。また、複数の実施形態について共通する部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０００８】
また、本明細書において「半導体装置」と言った場合には、ダイシング後のダイを意味する事もあるし、ダイシング前のウェハを意味することもある。また、前者の場合、パッケージ後のダイを意味することもあるし、パッケージ前のダイを意味することもある。
【０００９】
また、本明細書において、第１の構成が第２の構成に「電気的に接続されている」と言った場合、第１の構成は第２の構成に直接接続されていても良いし、第１の構成が第２の構成に配線、半導体部材又はトランジスタ等を介して接続されていても良い。例えば、３つのトランジスタを直列に接続した場合には、２つ目のトランジスタがＯＦＦ状態であったとしても、１つ目のトランジスタは３つ目のトランジスタに「電気的に接続」されている。
【００１０】
また、本明細書においては、基板の上面に対して平行な所定の方向をＸ方向、基板の上面に対して平行で、Ｘ方向と垂直な方向をＹ方向、基板の上面に対して垂直な方向をＺ方向と呼ぶ。
（【００１１】以降は省略されています）

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