半导体存储器件制造技术

为了实现不会使存储单元的面积增大地增大存储单元中的单位面积电容值的半导体存储器件，存储单元包括晶体管、存储元件、第一电容器和第二电容器。第一电容器包括晶体管中所包括的半导体膜、栅极绝缘膜和栅电极，并且与晶体管同时形成。第二电容器包括存储元件中所包括的电极和在电极上形成的绝缘膜和电极。并且，第二电容器是在第一电容器上形成的。这样，形成与存储元件并联连接的第一电容器和第二电容器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

涉及半导体存储器件。并且，
涉及其上安装有半导体存储器件 的半导体器件。
技术介绍
近年来，半导体存储器件已用于多种电子器件。半导体存储器件分类成当断电时 丢失所存储的数据的易失性存储器和当断电时保留所存储的数据的非易失性存储器。取决 于数据的类型和用途，这些存储器分开使用。在这些存储器当中，从安全的观点来看，作为一种非易失性存储器，每一个含有多 个只可写入一次的存储单元的存储器是优选的，因为不易于进行数据篡改。注意，该存储器 被称为一次性可编程存储器(下文称为OTP存储器)等。作为一种OTP存储器，人们已经提出了使用金属形成一个电极，并且通过使非晶 硅与金属反应成为硅化物使反熔丝导通的反熔丝存储器(例如，参见参考文献1)。另外，人们已经提出了与OTP存储元件并联地设置写入时补偿电力的电容器(下 文称为辅助电容器)的电路(例如，参见参考文献2)。特别地，在写入时发生硅化反应的 OTP存储器中，通过设置辅助电容器可以实现高成品率。参考文献1 日本已公布专利申请第07_297四3号；参考文献2 日本已公布专利申请第02-023653号。
技术实现思路
然而，在将辅助电容器设置在存储单元中的情况下，存储单元的面积增大了。鉴于上述问题，本专利技术的目的是实现不会使存储单元的面积增大地增大存储单元 中的单位面积电容值的半导体存储器件。本专利技术的一个实施例是形成使用多条布线以及插在其间的层间绝缘膜形成的辅 助电容器的半导体存储器件。通过使用所述辅助电容器和使用布线和栅极绝缘膜形成的电 容器两者，可以增大存储单元中的单位面积电容值。也就是说，可以不会使存储单元的面积 增大地设置所述辅助电容器。按照所述半导体存储器件的一个实施例，设置了每一个包括晶体管、存储元件、第 一电容器和第二电容器的多个存储单元。所述晶体管包括第一半导体膜、在所述第一半导 体膜上形成的第一绝缘膜、在所述第一绝缘膜上形成的第一电极、和与所述第一半导体膜 接触地形成的第二电极。所述存储元件包括第一电极、在所述第一电极上形成的第二半导 体膜、和在所述第二半导体膜上形成的第二电极。所述第一电容器包括所述第一半导体膜、 所述第一绝缘膜和所述第一电极。所述第二电容器包括所述第一电极、在所述第一电极上 形成的第二绝缘膜、和在所述第二绝缘膜上形成的第二电极。所述存储元件与所述第一电 容器和所述第二电容器并联。所述第二电容器是在所述第一电容器上形成的。按照所述半导体存储器件的一个实施例，设置了每一个包括晶体管、存储元件、第 一电容器和第二电容器的多个存储单元。所述晶体管包括第一半导体膜、在所述第一半导 体膜上形成的第一绝缘膜、在所述第一绝缘膜上形成的第一电极、和与所述第一半导体膜 接触地形成的第二电极。所述存储元件包括所述第一电极、在所述第一电极上形成的第二 半导体膜、和在所述第二半导体膜上形成的第二电极。所述第一电容器包括所述第一半导 体膜、所述第一绝缘膜和所述第一电极。所述第二电容器包括所述第二电极、在所述第二电 极上形成的第二绝缘膜、和在所述第二绝缘膜上形成的第三电极。所述存储元件与所述第 一电容器和所述第二电容器并联连接。所述第二电容器是在所述第一电容器上形成的。另外，包括在所述存储元件中的所述第二半导体膜是使用可以引起与所述第一电 极的硅化反应的半导体形成的。因此，在半导体存储器件中，可以不会使存储单元的面积增大地增大存储单元中 的单位面积电容值。附图说明在附图中图1是例示半导体存储器件的结构例子的剖面图；图2是例示半导体存储器件的结构例子的剖面图；图3是例示半导体存储器件的结构例子的剖面图；图4A是例示半导体存储器件的结构例子的顶视图，而图4B和4C是例示半导体存 储器件的结构例子的剖面图；图5A是例示电容器的结构例子的顶视图，而图5B和5C是例示电容器的结构例子 的剖面图；图6是存储电路的模块的框图；图7是例示半导体器件的结构的框图；图8A是例示半导体器件的结构的示意图，而图8B是例示半导体器件的结构的剖 面图；图9A是例示半导体器件的结构的示意图，而图9B是例示半导体器件的结构的剖 面图；图IOA和图IOB是例示制造半导体器件的方法的图，而图IOC是例示半导体器件 的使用例子的图；图IlA和图IlC是例示半导体器件的结构的示意图，而图IlB是例示半导体器件 的结构的剖面图；图12A到图12F是例示半导体器件的使用例子的图；图13A和图13B是将半导体存储器件与传统半导体存储器件相比较的图；图14是例示DC-DC转换器的例子的电路图；图15A到图15E是例示制造半导体器件的方法的剖面图；图16A到图16E是例示制造半导体器件的方法的剖面图；图17A到图17E是例示制造半导体器件的方法的剖面图；图18A到图18D是例示制造半导体器件的方法的剖面图；以及图19A到图19D是例示制造半导体器件的方法的剖面图。 具体实施例方式在下文中，将参照附图描述所公开专利技术的实施例。注意，所公开专利技术不局限于如下 描述。本领域的普通技术人员容易懂得，可以不偏离所公开专利技术的精神和范围地以各种方 式改变所公开的专利技术的模式和细节。因此，所公开的专利技术不应该被解释为局限于对实施例 的如下描述。(第1实施例)在本实施例中，描述半导体存储器件的结构例子。半导体存储器件的结构将参考图1来描述。这里，图1是应用了本专利技术的一个实 施例的存储单元的剖面图。如图1所示，存储单元100包括选择晶体管101、第一辅助电容 器102、第二辅助电容器103和存储元件104。选择晶体管101包括电极105到107。电极106用作选择晶体管101的栅电极。 电极105和电极107中的一个用作选择晶体管101的源电极和漏电极中的一个。电极105 和电极107中的另一个用作晶体管101的源电极和漏电极中的另一个。第一辅助电容器102具有将绝缘膜114插在电极109与包括杂质的半导体膜108 之间的结构。另外，半导体膜108与电极107电连接。另一方面，电极109与电极110电连 接。这里，第一辅助电容器102起MOS (金属氧化物半导体)电容器的作用。注意，由 于电极109在阴极侧，所以加入杂质的半导体膜108的极性优选是ρ型。在电极109上形成绝缘膜116。另外，在选择晶体管101和电极107上形成绝缘膜 113。第二辅助电容器103具有将绝缘膜113插在电极107与电极111之间的结构。另 外，电极111与电极110电连接。在绝缘膜113上形成绝缘膜115。存储元件104包括电极107和109以及插在电极107和109之间的半导体膜112。通常，存储单元100排列成矩阵。电极105与位线电连接。电极106与字线电连 接。电极Iio与阴极电连接。也就是说，在电极107与电极110之间，第一辅助电容器102 和第二辅助电容器103与存储元件104并联连接。注意，电极106和109是使用第一布线层形成的。另外，电极105，107和110是使 用第二布线层形成的。电极111是使用第三布线层形成的。接着，描述半导体存储器件的操作。包括在存储元件104中的半导体膜112在初始状态下具有高阻值。半导体膜112 的阻值是100ΜΩ (兆欧)或更大，优选的是，IGQ (吉欧)或更大。当将高电压施加于电极1本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种包含存储单元的半导体器件，所述存储单元包含：晶体管，其包括第一半导体膜、在所述第一半导体膜上的栅极绝缘膜、在所述栅极绝缘膜上的栅电极、源电极、和漏电极；存储元件，其包括第一电极、在所述第一电极上的第二半导体膜、和在所述第二半导体膜上的第二电极；第一电容器，其包括第三电极、在所述第三电极上的第一绝缘膜、和在所述第一绝缘膜上的第四电极；以及在所述第一电容器上的第二电容器，所述第二电容器包括第五电极、在所述第五电极上的第二绝缘膜、和在所述第二绝缘膜上的第六电极，其中所述源电极和所述漏电极之一与所述第二电极、所述第三电极和所述第五电极电连接，其中所述第一电极与所述第四电极和所述第六电极电连接，其中所述栅极绝缘膜和所述第一绝缘膜是使用相同材料形成的，其中所述栅电极、所述第一电极和所述第四电极是使用相同材料形成的，并且其中所述源电极、所述漏电极、所述第二电极和所述第五电极是使用相同材料形成的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤利彦，
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：JP