半导体装置以及电子设备制造方法及图纸

提供一种新颖半导体装置。该半导体装置是延伸在Z方向上的存储器串，通过将氧化物半导体用于半导体层来实现高速工作。存储器串包括MONOS型存储单元，控制栅极一侧设置有隧穿层，半导体一侧设置有阻挡层。在删除工作中从控制栅极一侧向电荷累积层注入空穴。栅极一侧向电荷累积层注入空穴。栅极一侧向电荷累积层注入空穴。

Semiconductor devices and electronic equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体装置以及电子设备


[0001]本专利技术的一个方式涉及一种半导体装置及电子设备。
[0002]本专利技术的一个方式不限定于上述
本说明书等所公开的专利技术的
涉及一种物体、方法或制造方法。此外，本专利技术的一个方式涉及一种工序(process)、机器(machine)、产品(manufacture)或者组合物(composition of matter)。因此，具体而言，作为本说明书所公开的本专利技术的一个方式的
的例子可以举出半导体装置、显示装置、液晶显示装置、发光装置、蓄电装置、摄像装置、存储装置、信号处理装置、处理器、电子设备、系统、它们的驱动方法、它们的制造方法或它们的检查方法。

技术介绍

[0003]作为用于计算机的大容量存储装置，NAND型快闪存储器正在普及。近年来，通过以三维方式配置存储单元来提高NAND型快闪存储器的集成度的技术正在普及(专利文献1)。在本说明书等中，将以三维方式配置存储单元的NAND型快闪存储器称为“3D
‑
NAND”。
[0004]在很多情况下，将多晶硅用于3D
‑
NAND的存储器串的主体部，而专利文献2公开了将氧化物半导体用于存储器串的主体部的例子。这里的主体部是指被用作构成存储器串的晶体管的沟道或源极/漏极的半导体层。[先行技术文献][专利文献][0005][专利文献1]日本专利申请公开第2007
‑
266143号[专利文献2]日本专利申请公开第2016
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225614号

技术实现思路

专利技术所要解决的技术问题
[0006]3D
‑
NAND的删除工作通过使空穴流过主体部来进行。作为使空穴流过主体部的方法，专利文献1公开了：(1)利用GIDL(Gate Induced Drain Leakage)生成空穴的方法；(2)从半导体衬底的P
‑
well注入空穴的方法；以及(3)从由p型多晶硅构成的接触层注入空穴的方法。
[0007]然而，在将氧化物半导体用于主体部时，上述(1)至(3)的方法都不能使用。例如，在(1)的方法中，氧化物半导体因带隙宽而不产生GIDL，所以不能使用。另外，在(2)及(3)的方法中，将空穴从p型多晶硅注入到氧化物半导体时的势垒较高，所以不能使用。因此，3D
‑
NAND只将主体部从多晶硅变为氧化物半导体也不能进行删除工作。
[0008]本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的存储装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种工作速度快的存储装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种可靠性高的存储装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种存储容量大的存储装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种新颖的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种工作速度快的半导体装置。此外，本专利技术的一
个方式的目的之一是提供一种可靠性高的半导体装置。此外，本专利技术的一个方式的目的之一是提供一种存储容量大的半导体装置。
[0009]注意，本专利技术的一个方式的目的不局限于上述目的。上述目的并不妨碍其他目的的存在。其他目的是指将在下面的记载中描述的上述以外的目的。本领域技术人员可以从说明书或附图等的记载中导出并适当抽出上述以外的目的。本专利技术的一个方式实现上述目的及其他目的中的至少一个目的。此外，本专利技术的一个方式不一定需要实现所有的上述目的及其他目的。解决技术问题的手段
[0010]本专利技术的一个方式是一种半导体装置，包括延伸在第一方向上的结构体以及延伸在第二方向上的导电体，结构体包括氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体以及第三绝缘体，氧化物半导体延伸在第一方向上，第一绝缘体相邻于氧化物半导体，第二绝缘体相邻于第一绝缘体，第三绝缘体相邻于第二绝缘体，在结构体与导电体交叉的交叉部中，氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体及第三绝缘体被配置为同心状，在交叉部中，导电体相邻于第三绝缘体，第一绝缘体比第三绝缘体厚。
[0011]本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括延伸在第一方向上的结构体以及延伸在第二方向上的n层(n为2以上的整数)导电体，结构体包括氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体以及第三绝缘体，氧化物半导体延伸在第一方向上，第一绝缘体相邻于氧化物半导体，第二绝缘体相邻于第一绝缘体，第三绝缘体相邻于第二绝缘体，在结构体与n层导电体交叉的n个交叉部各自中，氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体及第三绝缘体被配置为同心状，在n个交叉部各自中，导电体相邻于第三绝缘体，第一绝缘体比第三绝缘体厚。
[0012]本专利技术的另一个方式是一种半导体装置，包括结构体、第一导电体以及第二导电体，结构体包括延伸在第一方向上的第一部分、延伸在第一方向上的第二部分以及延伸在第二方向上的第三部分，第一导电体及第二导电体延伸在第三方向上，结构体包括氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体以及第三绝缘体，在第一部分与第一导电体交叉的第一交叉部中，氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体和第三绝缘体被配置为同心状且第一导电体相邻于第三绝缘体，在第二部分与第二导电体交叉的第二交叉部中，氧化物半导体、第一绝缘体、第二绝缘体和第三绝缘体被配置为同心状且第二导电体相邻于第三绝缘体，在第一交叉部及第二交叉部各自中，第一绝缘体比第三绝缘体厚。
[0013]第一方向优选为与第二方向正交的方向。另外，第一方向、第二方向和第三方向优选为彼此正交的方向。根据本专利技术的一个方式的半导体装置可被用作NAND型存储装置。另外，根据本专利技术的一个方式的半导体装置可被用作RAM。
[0014]例如，第一绝缘体被用作阻挡层，第二绝缘体被用作电荷累积层，第三绝缘体被用作隧穿层。
[0015]本专利技术的另一个方式是一种电子设备，包括上述半导体装置、以及操作开关、电池和显示部中的至少一个。专利技术效果
[0016]根据本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的存储装置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种工作速度快的存储装置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种可靠性高的存储装置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种存储容量大的存储装
置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种新颖的半导体装置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种工作速度快的半导体装置。此外，可以提供一种可靠性高的半导体装置。此外，根据本专利技术的一个方式，可以提供一种存储容量大的半导体装置。
[0017]注意，本专利技术的一个方式的效果不局限于上述效果。上述效果并不妨碍其他效果的存在。其他效果是指将在下面的记载中描述的上述以外的效果。本领域技术人员可以从说明书或附图等的记载中导出并适当抽出上述以外的效果。此外，本专利技术的一个方式具有上述效果及其他效果中的至少一个效果。因此，本专利技术的一个方式根据情况而有时没有上述效果。附图简要说明
[0018]图1A是存储器串的截面图。图1B是存储器串的电路图。图2A及图2B是存储器串的截面图。图3A及图3B是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体装置，包括：延伸在第一方向上的结构体；以及延伸在第二方向上的导电体，其中，所述结构体包括：氧化物半导体；第一绝缘体；第二绝缘体；以及第三绝缘体，所述氧化物半导体延伸在所述第一方向上，所述第一绝缘体相邻于所述氧化物半导体，所述第二绝缘体相邻于所述第一绝缘体，所述第三绝缘体相邻于所述第二绝缘体，在所述结构体与所述导电体交叉的交叉部中，所述氧化物半导体、所述第一绝缘体、所述第二绝缘体及所述第三绝缘体被配置为同心状，并且，在所述交叉部中，所述导电体相邻于所述第三绝缘体且所述第一绝缘体比所述第三绝缘体厚。2.一种半导体装置，包括：延伸在第一方向上的结构体；以及延伸在第二方向上的n层(n为2以上的整数)导电体，其中，所述结构体包括：氧化物半导体；第一绝缘体；第二绝缘体；以及第三绝缘体，所述氧化物半导体延伸在所述第一方向上，所述第一绝缘体相邻于所述氧化物半导体，所述第二绝缘体相邻于所述第一绝缘体，所述第三绝缘体相邻于所述第二绝缘体，在所述结构体与所述n层导电体交叉的n个交叉部各自中，所述氧化物半导体、所述第一绝缘体、所述第二绝缘体及所述第三绝缘体被配置为同心状，并且，在所述n个交叉部各自中，所述导电体相邻于所述第三绝缘体且所述第一绝缘体比所述第三绝缘体厚。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中该半导体装置被用作NAND型存储装置。4.根据权利要求2或3所述的半导体装置，其中该半导体装置被用作RAM。5.根据权利要求1至4中任一项所述的半导体装置，其中所述第一方向是与所述第二方向正交的方向。6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体装置，其中所述第一绝缘体被用作阻挡层，所述第二绝缘体被用作电荷累积层，并且所述第三绝缘体被用作隧穿层。7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体装置，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乡户宏充，国武宽司，津田一树，
申请(专利权)人：株式会社半导体能源研究所，
类型：发明
国别省市：