[发明专利]半导体装置及其制造方法有效
| 申请号： | 201210004802.0 | 申请日： | 2008-03-18 |
| 公开（公告）号： | CN102522430A | 公开（公告）日： | 2012-06-27 |
| 发明（设计）人： | 野田耕生;佐藤奈奈绘 | 申请（专利权）人： | 株式会社半导体能源研究所 |
| 主分类号： | H01L29/792 | 分类号： | H01L29/792;H01L27/02;H01L27/105;H01L27/115;H01L27/12 |
| 代理公司： | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人： | 申发振 |
| 地址： | 日本*** | 国省代码： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 半导体 装置 及其 制造 方法 | ||
1.一种半导体装置，包括非易失性半导体存储元件，所述非易失性半导体存储元件包括：
包含半导体材料的半导体区，所述半导体区包括源区、漏区和沟道形成区；
形成于所述半导体区之上的第一绝缘膜；
形成于所述第一绝缘膜之上的第一硅氮化物膜；
形成于所述第一硅氮化物膜之上的第二硅氮化物膜；以及
形成于所述第二硅氮化物膜之上的导电膜，
其中所述第一硅氮化物膜所含的N-H键的数目大于所述第二硅氮化物膜所含的N-H键的数目，
其中所述第二硅氮化物膜所含的Si-H键和Si-X键的数目大于所述第一硅氮化物膜所含的Si-H键和Si-X键的数目，其中X是卤族元素。
2.一种半导体装置，包括非易失性半导体存储元件，所述非易失性半导体存储元件包括：
包含半导体材料的半导体区，所述半导体区包括源区、漏区和沟道形成区；
形成于所述半导体区之上的第一绝缘膜；
形成于所述第一绝缘膜之上的第一硅氮化物膜；
形成于所述第一硅氮化物膜之上的第二硅氮化物膜；以及
形成于所述第二硅氮化物膜之上的导电膜，
其中所述第二硅氮化物膜中的硅与氢和卤族元素中至少一种之间的键的浓度与氮-氢(N-H)键的浓度的比值高于所述第一硅氮化物膜中的此种比值。
3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述第二硅氮化物膜中的硅-氢(Si-H)键的浓度与氮-氢(N-H)键的浓度的比值((Si-H)/(N-H))高于所述第一硅氮化物膜中的此种比值((Si-H)/(N-H))。
4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述第二硅氮化物膜中的硅-卤族元素(Si-X)键的浓度与氮-氢(N-H)键的浓度的比值((Si-X)/(N-H))高于所述第一硅氮化物膜中的此种比值((Si-X)/(N-H))，其中X是卤族元素。
5.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述第二硅氮化物膜中的硅-氢(Si-H)键的浓度和硅-卤族元素(Si-X)键的浓度之和与氮-氢(N-H)键的浓度的比值((Si-H+Si-X)/(N-H))高于所述第一硅氮化物膜中的此种比值((Si-H+Si-X)/(N-H))，其中X是卤族元素。
6.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述第二硅氮化物膜由在化学计量上比所述第一硅氮化物膜更接近Si3N4的硅氮化物构成。
7.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述非易失性半导体存储元件包括夹在所述半导体区与所述导电膜之间且形成于所述第二硅氮化物膜之上的第二绝缘膜。
8.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述半导体区形成于半导体衬底中。
9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述半导体衬底是单晶硅衬底、多晶硅衬底、单晶硅锗衬底、多晶硅锗衬底、单晶锗衬底和多晶锗衬底中的任一种。
10.根据权利要求8所述的半导体装置，其中所述半导体衬底是绝缘体上硅(SOI)衬底、绝缘体上硅锗(SGOI)衬底和绝缘体上锗(GOI)衬底中的任一种。
11.根据权利要求1或2所述的半导体装置，其中所述半导体区是形成于衬底之上的半导体膜，在所述半导体膜与所述衬底之间插入有绝缘膜。
12.根据权利要求11所述的半导体装置，其中所述衬底是玻璃衬底、石英衬底和塑料膜中的任一种。
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