[发明专利]半导体设备及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体设备，包括：

SOI衬底，具有体半导体衬底和在所述体半导体衬底上方形成的半导体层，其中，在所述体半导体衬底和所述半导体层之间插入有埋藏式绝缘膜；

第一元件形成区域，部分地限定在所述半导体层中；

第二元件形成区域，部分地限定在所述体半导体衬底中；

第一导电型沟道的存储晶体管，形成在所述第一元件形成区域中，并且，包括：

存储栅电极，位于所述半导体层上方，其中，在所述半导体层和所述存储栅电极之间插入有存储栅绝缘膜，

存储延伸区域，形成在所述半导体层中，

第一源极/漏极区域，形成在所述半导体层中并且与所述存储延伸区域相邻；

第一导电型沟道的第一选择晶体管，形成在所述第一元件形成区域中，并且包括：

第一选择栅电极，位于所述半导体层上方，其中，在所述半导体层和所述第一选择栅电极之间插入有第一选择栅绝缘膜，

一对第一选择延伸区域，形成在所述半导体层中，以及

第二源极/漏极区域，形成在所述半导体层中并且与所述一对第一选择延伸区域中的一个相邻，

其中，所述一对第一选择延伸区域中的另一个与所述第一源极/漏极区域相邻；

第一导电型沟道的第二选择晶体管，形成在所述第二元件形成区域中，并且包括：

第二选择栅电极，经由第二选择栅绝缘膜形成在所述体半导体衬底上，

一对第二选择延伸区域，形成在所述体半导体衬底中，以及

一对第三源极/漏极区域，形成在所述体半导体衬底中，每个第三源极/漏极区域与所述一对第二选择延伸区域中的相应一个相邻；

字线，电连接于所述存储栅电极；以及

位线，电连接于所述第二选择晶体管的第三源极/漏极区域中的一个；

其中，所述存储晶体管、所述第一选择晶体管以及所述第二选择晶体管以串联的方式电连接，

其中，使所述第一选择晶体管和所述第二选择晶体管分别进入导通状态，同时向所述字线施加第一电压，以引起所述存储栅绝缘膜的电介质击穿，以执行信息的写入操作，

其中，使所述第一选择晶体管和所述第二选择晶体管分别进入导通状态，同时向所述字线施加第二电压，并因此检测从所述存储栅电极经由所述第一选择晶体管和所述第二选择晶体管流向所述位线的电流，以执行信息的读出操作，以及

其中，在向所述位线施加与施加到所述存储栅电极的所述第一电压的极性相反的反电压的同时，执行所述写入操作。

2.如权利要求1所述的半导体设备，

其中，所述存储延伸区域为第一导电型，并且其中，在所述存储栅电极正下方并且在所述半导体层中形成与所述存储延伸区域不同的第一导电型的杂质区域，以接触所述存储延伸区域。

3.如权利要求1所述的半导体设备，

其中，所述第一选择栅电极为第二导电型。

4.如权利要求1所述的半导体设备，

其中，从俯视观察，所述存储延伸区域被配置成不与所述存储栅电极重叠。

5.如权利要求4所述的半导体设备，

其中，从俯视观察，所述第一选择延伸区域与所述第一选择栅电极重叠，并且，从俯视观察，所述第二选择延伸区域与所述第二选择栅电极重叠。

6.如权利要求5所述的半导体设备，其中

第一侧壁间隔物覆盖所述第一选择栅电极的相应侧壁；

第二侧壁间隔物覆盖所述第二选择栅电极的相应侧壁；

从俯视观察，所述第二源极/漏极区域不与所述第一侧壁间隔物重叠；并且，

从俯视观察，所述第三源极/漏极区域与所述第二侧壁间隔物重叠。

7.如权利要求1所述的半导体设备，其中，所述第一元件形成区域的半导体层包括升高部分。

8.如权利要求1所述的半导体设备，其中，相对于所述埋藏式绝缘膜，所述第一源极/漏极区域的上表面高于所述存储延伸区域的上表面。