[发明专利]半导体装置和其制造方法

说明书

本发明提供了一种能够减小连接电阻的半导体装置以及制造半导体装置的方法。所述半导体装置包括：在半导体基板的主面侧上的晶体管；和在所述半导体基板的背面侧上的电阻变化元件，其中所述晶体管包括在所述半导体基板内的低电阻部，所述低电阻部延伸到所述半导体基板的背面，绝缘膜与所述低电阻部的背面接触设置，所述绝缘膜具有面对所述低电阻部的开口，和所述电阻变化元件通过所述开口连接到所述低电阻部。

相关申请的交叉参考

本申请要求享有于2013年5月8日提交的日本在先专利申请JP2013-098525的权益，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本公开涉及一种半导体装置和其制造方法。

背景技术

连接到晶体管的源-漏极区域的接触电极通常设置在其上形成晶体管的基板的主面侧。然而，近年来，已经试图在基板的背面侧设置接触电极。例如，日本未经审查的专利申请公开No.2010-171166(JP2010-171166A，参照图6和图7等)已经记载了以下内容。根据该文献，当主要元件的扩散层和硅化物层在硅(Si)基板的表面侧上形成的同时，背面接触电极被设置成从基板的背面侧延伸。背面接触电极通过贯通扩散层而连接到硅化物层。

在JP2010-171166A中，背面接触电极形成为具有对应于基板的厚度和扩散层的厚度之和的高度。因此，对背面接触电极的电阻减小存在限制，并且连接电阻的降低仍有改进的空间。

发明内容

希望提供一种能够减小连接电阻的半导体装置和制造半导体装置的方法。

根据本公开的实施方案，提供了一种第一半导体装置，包括：在半导体基板的主面侧上的晶体管；和在所述半导体基板的背面侧上的电阻变化元件，其中所述晶体管包括在所述半导体基板内的低电阻部，所述低电阻部延伸到所述半导体基板的背面，绝缘膜与所述低电阻部的背面接触设置，所述绝缘膜具有面对所述低电阻部的开口，和所述电阻变化元件通过所述开口连接到所述低电阻部。

这里，“电阻变化元件”是通过改变电阻状态来存储信息的存储元件的统称。电阻变化元件的例子可以包括磁阻随机存取存储器(MRAM)和电阻随机存取存储器(ReRAM)。电阻变化元件的例子还可以包括其中离子源层和电阻变化层层叠的存储层设置在两个电极之间并且利用电阻变化层的电气特性的变化(电阻变化)写入信息的存储元件。

在根据本公开上述实施方案的第一半导体装置中，所述电阻变化元件通过所述绝缘膜的开口连接到所述晶体管的低电阻部。因此，所述电阻变化元件和所述晶体管之间的连接电阻减小。

根据本公开的实施方案，提供了一种第二半导体装置，包括晶体管；和设置在所述晶体管的背面侧上的电阻变化元件，其中所述晶体管包括鳍片和金属配线，所述鳍片在第一方向上延伸，和所述金属配线覆盖除了所述鳍片的背面以外的表面并在不同于第一方向的第二方向上延伸，绝缘膜与所述金属配线的背面接触设置，所述绝缘膜具有面对所述金属配线的开口，和所述电阻变化元件通过所述开口连接到所述金属配线。

在根据本公开上述实施方案的第二半导体装置中，所述电阻变化元件通过所述绝缘膜的开口连接到所述晶体管的金属配线。因此，所述电阻变化元件和所述晶体管之间的连接电阻减小。

根据本公开的实施方案，提供了一种第三半导体装置，包括在半导体基板的主面侧上的晶体管；和在所述半导体基板的背面侧上的导电性连接部，其中所述晶体管包括在所述半导体基板内的低电阻部，所述低电阻部延伸到所述半导体基板的背面，绝缘膜与所述低电阻部的背面接触设置，所述绝缘膜具有面对所述低电阻部的开口，和所述导电性连接部通过所述开口连接到所述低电阻部。

在根据本公开上述实施方案的第三半导体装置中，所述导电性连接部通过所述绝缘膜的开口连接到所述晶体管的低电阻部。因此，所述导电性连接部和所述晶体管之间的连接电阻减小。