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公開番号2024135418
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023046086
出願日2023-03-22
発明の名称半導体記憶装置
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 20230101AFI20240927BHJP()
要約【課題】好適に動作する半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】半導体記憶装置は、基板と、積層方向に積層された複数のメモリ層MLと、積層方向に延伸する第1ビア配線104、第2ビア配線204及び第3ビア配線304と、を備える。メモリ層は、メモリ部130と、メモリ部と第1ビア配線に電気的に接続された第1半導体層及び第1半導体層に対向する第1ゲート電極を有するトランジスタ構造110と、第2ビア配線に電気的に接続された第2半導体層及び第2半導体層に対向する第2ゲート電極を有するトランジスタ構造210と、第3ビア配線に電気的に接続された第3ゲート電極及び第3ゲート電極に対向する第3半導体層を有するトランジスタ構造310と、第1ゲート電極及び第2半導体層に電気的に接続された第1配線120(221)と、第2ゲート電極及び第3半導体層に電気的に接続された第2配線222と、を備える。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
第１方向に並ぶ第１領域、第２領域及び第３領域を備える基板と、
前記基板の表面と交差する積層方向に積層された複数のメモリ層と、
前記第１領域に設けられ、前記積層方向に延伸する第１ビア配線と、
前記第２領域に設けられ、前記積層方向に延伸する第２ビア配線と、
前記第３領域に設けられ、前記積層方向に延伸する第３ビア配線と
を備え、
前記複数のメモリ層は、それぞれ、
前記第１領域に設けられたメモリ部と、
前記第１領域に設けられ、前記メモリ部及び前記第１ビア配線に電気的に接続された第１半導体層と、
前記第１半導体層に対向する第１ゲート電極と、
前記第２領域に設けられ、前記第２ビア配線に電気的に接続された第２半導体層と、
前記第２半導体層に対向する第２ゲート電極と、
前記第３領域に設けられ、前記第３ビア配線に電気的に接続された第３ゲート電極と、
前記第３ゲート電極に対向する第３半導体層と、
前記第１方向に延伸し、前記第１ゲート電極及び前記第２半導体層に電気的に接続された第１配線と、
前記第１方向に延伸し、前記第２ゲート電極及び前記第３半導体層に電気的に接続された第２配線と
を備える半導体記憶装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記メモリ部は、キャパシタである
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項３】
前記第１ゲート電極は、前記第１半導体層の、前記積層方向の一方側の面及び他方側の面の一方又は双方に対向し、
前記メモリ部は、前記第１半導体層に対して、前記積層方向及び前記第１方向と交差する第２方向の一方側に設けられ、
前記第１配線は、前記第１半導体層に対して、前記第２方向の他方側に設けられている
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項４】
前記積層方向と垂直であり、前記複数のメモリ層のうちの一つに対応する前記第１半導体層の一部を含む断面において、前記第１半導体層の一部の面は、前記第１ビア配線の中心点を中心とする円に沿った曲面である
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項５】
前記積層方向と垂直であり、前記複数のメモリ層のうちの一つに対応する前記第１半導体層の一部を含む断面において、前記第１半導体層は、前記第１ビア配線を囲む
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項６】
前記第１半導体層は、ガリウム（Ｇａ）及びアルミニウム（Ａｌ）のうち少なくとも一つの元素と、インジウム（Ｉｎ）と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）と、を含む
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項７】
前記第２ゲート電極は、前記第２半導体層の、前記積層方向の一方側の面及び他方側の面の一方又は双方に対向する
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項８】
前記積層方向と垂直であり、前記複数のメモリ層のうちの一つに対応する前記第２半導体層の一部を含む断面において、前記第２半導体層の一部の面は、前記第２ビア配線の中心点を中心とする円に沿った曲面である
請求項１記載の半導体記憶装置。
【請求項９】
前記第２領域に設けられ、前記積層方向に延伸する第４ビア配線を備え、
前記第２半導体層は、前記第４ビア配線に電気的に接続され、
前記断面において、前記第２半導体層の他の一部の面は、前記第４ビア配線の中心点を中心とする円に沿った曲面である
請求項８記載の半導体記憶装置。
【請求項１０】
前記積層方向と垂直であり、前記複数のメモリ層のうちの一つに対応する前記第２半導体層の一部を含む断面において、前記第２半導体層は、前記第２ビア配線を囲む
請求項１記載の半導体記憶装置。
（【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、半導体記憶装置に関する。
続きを表示（約 4,600 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体記憶装置の高集積化に伴い、半導体記憶装置の三次元化に関する検討が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第９，５１４，７９２号明細書
【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記憶装置を提供する。
【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記憶装置は、第１方向に並ぶ第１領域、第２領域及び第３領域を備える基板と、基板の表面と交差する積層方向に積層された複数のメモリ層と、第１領域に設けられ、積層方向に延伸する第１ビア配線と、第２領域に設けられ、積層方向に延伸する第２ビア配線と、第３領域に設けられ、積層方向に延伸する第３ビア配線と、を備える。複数のメモリ層は、それぞれ、第１領域に設けられたメモリ部と、第１領域に設けられ、メモリ部及び第１ビア配線に電気的に接続された第１半導体層と、第１半導体層に対向する第１ゲート電極と、第２領域に設けられ、第２ビア配線に電気的に接続された第２半導体層と、第２半導体層に対向する第２ゲート電極と、第３領域に設けられ、第３ビア配線に電気的に接続された第３ゲート電極と、第３ゲート電極に対向する第３半導体層と、第１方向に延伸し、第１ゲート電極層及び第２半導体層に電気的に接続された第１配線と、第１方向に延伸し、第２ゲート電極及び第３半導体層に電気的に接続された第２配線と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施形態に係る半導体記憶装置の一部の構成を示す模式的な回路図である。
同半導体記憶装置の読出動作について説明するための模式的な回路図である。
同半導体記憶装置の読出動作について説明するための模式的な回路図である。
同半導体記憶装置の読出動作について説明するための模式的な回路図である。
同半導体記憶装置の読出動作について説明するための模式的な回路図である。
同半導体記憶装置の一部の構成を示す模式的な斜視図である。
同半導体記憶装置の一部の構成を示す模式的なＸＹ断面図である。
メモリ層ＭＬの一部の構成を示す模式的なＸＹ断面図である。
図８に示す構造をＡ－Ａ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た断面を示している。
メモリ層ＭＬの一部の構成を示す模式的なＸＹ断面図である。
図１０に示す構造をＢ－Ｂ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た断面を示している。
メモリ層ＭＬの一部の構成を示す模式的なＸＹ断面図である。
図１２に示す構造をＣ－Ｃ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た断面を示している。
第１実施形態に係る半導体記憶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。
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【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記憶装置を、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「半導体記憶装置」と言った場合には、メモリダイを意味する事もあるし、メモリチップ、メモリカード、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の、コントローラダイを含むメモリシステムを意味する事もある。更に、スマートホン、タブレット端末、パーソナルコンピュータ等の、ホストコンピュータを含む構成を意味する事もある。
【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、第１の構成が第２の構成及び第３の構成の「間に電気的に接続されている」と言った場合、第１の構成、第２の構成及び第３の構成が直列に接続され、且つ、第２の構成が第１の構成を介して第３の構成に電気的に接続されていることを意味する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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