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公開番号2024111625
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-19
出願番号2023016241
出願日2023-02-06
発明の名称半導体装置
出願人株式会社東芝,東芝デバイス&ストレージ株式会社
代理人弁理士法人iX
主分類H01L 21/822 20060101AFI20240809BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】反りを抑制可能な半導体装置を提供する。
【解決手段】実施形態に係る半導体装置は、半導体層と絶縁膜と第1導電部と第2導電部とを含む。前記第1導電部は、前記半導体層内に設けられる。前記絶縁膜は、前記半導体層内に設けられる。前記絶縁膜は、前記半導体層と前記第1導電部との間に設けられる。前記第2導電部は、前記半導体層内に設けられる。前記第2導電部は、前記絶縁膜との間に前記第1導電部が位置するように設けられる。前記第2導電部は、前記第1導電部と電気的に接続される。前記第2導電部は、前記第1導電部の応力の方向とは逆方向の応力を生じる。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
半導体層と、
前記半導体層内に設けられた第１導電部と、
前記半導体層内に設けられ、且つ前記半導体層と前記第１導電部との間に設けられた絶縁膜と、
前記半導体層内に設けられ、前記絶縁膜との間に前記第１導電部が位置するように設けられ、前記第１導電部と電気的に接続され、前記第１導電部の応力の方向とは逆方向の応力を生じる、第２導電部と、
を備えた半導体装置。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記第２導電部の内側に空洞部が形成された請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記空洞部の上端は、前記半導体層の上端よりも上方に位置する、請求項２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第２導電部の厚さは、前記第１導電部の厚さの０．２倍以上５．０倍以下である、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項５】
前記半導体層は、第１方向に突出する凸部を含み、
前記絶縁膜は、前記凸部の側面を囲み、
前記第１導電部は、前記絶縁膜の側面を囲み、
前記第２導電部は、前記第１導電部の側面を囲む、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項６】
前記凸部は、前記第１方向に直交する平面において、三角形、四角形、六角形、及び八角形のいずれかである、請求項５に記載の半導体装置。
【請求項７】
前記半導体層は、第１方向に突出する複数の凸部を含み、
前記複数の凸部は、前記第１方向と直交する第２方向、及び、前記第１方向と直交し前記第２方向と交差する第３方向において並ぶ、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項８】
前記半導体層は、第１方向に突出する複数の凸部を含み、
前記複数の凸部は、前記第１方向と直交する第２方向、及び、前記第１方向と直交し前記第２方向と交差する第３方向において並び、
前記空洞部は、前記複数の凸部同士の間に延在する、請求項２または３に記載の半導体装置。
【請求項９】
前記第２導電部の電気抵抗率は、前記第１導電部の電気抵抗率よりも低い、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
【請求項１０】
前記第１導電部は、ポリシリコンを含み、
前記第２導電部は、金属を含む、請求項１～３のいずれか１つに記載の半導体装置。
（【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】
本発明の実施形態は、半導体装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体層のトレンチにキャパシタを形成した半導体装置が提案されている。この半導体装置は、トレンチ内部において半導体層上に絶縁膜が設けられ、その絶縁膜上に導電部が設けられた構造を有する。これにより、半導体層と導電部との間に電荷を蓄積させる。このような半導体装置において、導電部の応力による反りが懸念される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第４０８３７３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、反りを抑制可能な半導体装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係る半導体装置は、半導体層と絶縁膜と第１導電部と第２導電部とを含む。前記第１導電部は、前記半導体層内に設けられる。前記絶縁膜は、前記半導体層内に設けられる。前記絶縁膜は、前記半導体層と前記第１導電部との間に設けられる。前記第２導電部は、前記半導体層内に設けられる。前記第２導電部は、前記絶縁膜との間に前記第１導電部が位置するように設けられる。前記第２導電部は、前記第１導電部と電気的に接続される。前記第２導電部は、前記第１導電部の応力の方向とは逆方向の応力を生じる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図２は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図３は、参考例に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図４（ａ）～図４（ｃ）は、実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図５は、実施形態に係る別の半導体装置を例示する模式的断面図である。
図６は、実施形態に係る別の半導体装置を例示する模式的断面図である。
図７（ａ）～図７（ｃ）は、実施形態の変形例に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
図８は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的斜視図である。
図９は、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００８】
図１及び図２は、それぞれ、実施形態に係る半導体装置を例示する模式的断面図である。図１は、図２に表したＡ－Ａ線における断面に対応する。図２は、図１に表したＢ－Ｂ線における断面に対応する。
【０００９】
図１に表したように、実施形態に係る半導体装置１００は、半導体層１０と、絶縁膜２０と、第１導電部３０と、第２導電部４０と、第３導電部５０と、を有する。半導体装置１００は、例えばシリコンコンデンサである。
【００１０】
実施形態の説明では、ＸＹＺ直交座標系を用いる。半導体層１０から第３導電部５０に向かう方向をＺ方向（第１方向）とする。Ｚ方向に対して垂直であり、相互に直交する２方向をＸ方向及びＹ方向とする。また、説明のために、半導体層１０から第３導電部５０に向かう方向を「上」と言い、その反対方向を「下」と言う場合がある。これらの方向は、半導体層１０と第３導電部５０との相対的な位置関係に基づき、重力の方向とは無関係である。
（【００１１】以降は省略されています）

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