[发明专利]半导体装置及其制造方法

摘要

本发明能够提高非易失性存储器的数据保持特性。在半导体基板1S的主面上，配置着主电路区域N及快闪存储器的存储单元阵列MR。在存储单元阵列MR中配置着信息电荷蓄积用浮栅电极FG，而在主电路区域N中，配置着构成主电路的MIS·FET的栅电极G。在主电路区域N中，以覆盖栅电极G的方式而形成着包含氮化硅膜的绝缘膜2a。由此，可以维持主电路区域N中的元件的精密化。另一方面，在存储单元阵列MR中并未形成所述绝缘膜2a。即，浮栅电极FG的上表面由层间绝缘膜2b直接覆盖，而并不与绝缘膜2a接触。由此，可以抑制或防止存储单元阵列MR中浮栅电极FG的电荷e的泄漏，从而提高快闪存储器的数据保持特性。

主权项

1.一种半导体装置，其特征在于，此半导体装置包含沿着厚度方向具有相互位于相反侧的第一主面以及第二主面的半导体基板，在所述半导体基板的第一主面上，形成有配置着非易失性存储器的第一电路区域及配置着所述非易失性存储器以外的电路的第二电路区域，在所述第一电路区域上形成有：第一导电型第一阱，其形成在所述半导体基板的第一主面上；第二阱，其具有与所述第一导电型相反导电型的第二导电型，且以内包于所述第一阱的方式而配置；所述第二导电型的第三阱，其以在与所述第二阱电性隔离的状态下沿着所述第二阱且内包于所述第一阱的方式而配置；所述第二导电型的第四阱，其以在与所述第二阱及所述第三阱电性隔离的状态下沿着所述第二阱且内包于所述第一阱的方式而配置；以及非易失性存储单元，其以平面重叠于所述第二阱、所述第三阱以及所述第四阱的方式而配置；并且，所述非易失性存储单元具有：浮栅电极，其以平面重叠于所述第二阱、所述第三阱以及所述第四阱的方式，而延伸配置在第一方向上；数据写入及删除用元件，其形成在所述浮栅电极平面重叠于所述第二阱的第一位置上；数据读出用场效应晶体管，其形成在所述浮栅电极平面重叠于所述第三阱的第二位置上；以及电容元件，其形成在所述浮栅电极平面重叠于所述第四阱的第三位置上；并且，所述数据写入及删除用元件包含：第一电极，其形成在所述浮栅电极的所述第一位置上；绝缘膜，其形成在所述第一电极以及所述半导体基板之间；形成在所述第二阱内夹持所述第一电极的位置上的一对第二导电型半导体区域；以及所述第二阱；并且，所述数据读出用场效应晶体管包含：第二电极，其形成在所述浮栅电极的所述第二位置上；绝缘膜，其形成在所述第二电极以及所述半导体基板之间；以及一对第一导电型半导体区域，其形成在所述第三阱内夹持所述第二电极的位置上；并且，所述电容元件包含：第三电极，其形成在所述浮栅电极的所述第三位置上；绝缘膜，其形成在所述第三电极以及所述半导体基板之间；形成在所述第四阱内夹持所述第三电极的位置上的一对第二导电型半导体区域；以及所述第四阱；并且，在所述第二电路区域上形成有栅电极，在所述半导体基板的第一主面上，以覆盖所述浮栅电极以及所述栅电极的方式而堆积有含氧绝缘膜，在所述第二电路区域中，在所述含氧绝缘膜与所述半导体基板的第一主面之间，以覆盖所述栅电极的方式而形成有含氮绝缘膜，在所述第一电路区域中，在所述含氧绝缘膜与所述半导体基板的第一主面之间，未形成所述含氮绝缘膜。