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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024043694
(43)【公開日】2024-04-02
(54)【発明の名称】半導体装置
(51)【国際特許分類】
H10B 12/00 20230101AFI20240326BHJP
H01L 29/786 20060101ALI20240326BHJP
H01L 21/28 20060101ALI20240326BHJP
【ＦＩ】
H01L27/108 671A
H01L27/108 671Z
H01L29/78 613B
H01L29/78 626A
H01L29/78 616V
H01L21/28 301R
H01L21/28 301B
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022148833
(22)【出願日】2022-09-20
(71)【出願人】
【識別番号】318010018
【氏名又は名称】キオクシア株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001612
【氏名又は名称】弁理士法人きさらぎ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】笠原 佑介
(72)【発明者】
【氏名】今村 克平
(72)【発明者】
【氏名】側瀬 聡文
(72)【発明者】
【氏名】森 伸二
(72)【発明者】
【氏名】梶田 明広
【テーマコード（参考）】
4M104
5F083
5F110
【Ｆターム（参考）】
4M104AA03
4M104BB18
4M104BB30
4M104BB36
4M104CC01
4M104FF13
4M104GG09
4M104GG16
5F083AD03
5F083AD06
5F083AD24
5F083GA09
5F083JA02
5F083JA03
5F083JA38
5F083JA39
5F083JA40
5F083JA44
5F083JA60
5F083KA01
5F083KA05
5F083KA19
5F083LA12
5F083LA16
5F083LA19
5F083MA06
5F083MA16
5F083PR03
5F083PR05
5F083PR21
5F083PR22
5F083PR40
5F110AA04
5F110BB06
5F110BB11
5F110CC09
5F110EE03
5F110EE04
5F110EE44
5F110EE45
5F110FF01
5F110FF02
5F110FF28
5F110FF29
5F110GG01
5F110HK02
5F110HK03
5F110HK04
5F110HK07
5F110HK33
5F110NN72
5F110QQ04
5F110QQ05
(57)【要約】
【課題】好適に動作する半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、第１方向に並ぶ第１及び第２絶縁層と、第１絶縁層と第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、第１方向に延伸し、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層に対向する酸化物半導体層と、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層と、酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層とを備える。酸化物半導体層は、第１方向において、第１～第３絶縁層に対応する第１～第３位置に設けられた第１～第３半導体部を備える。第１及び第２方向に延伸し、酸化物半導体層を含む第１断面において、第１及び第２半導体部は、第２方向の一方側の面及び他方側の面が第３絶縁層に接し、一方側の面から他方側の面まで連続する。第３半導体部は、第２方向に離間する第１部分と第２部分とを備え、第１部分の第２方向の一方側の面、及び、第２部分の第２方向の他方側の面が、第３絶縁層に接する。
【選択図】図６
【解決手段】半導体装置は、第１方向に並ぶ第１及び第２絶縁層と、第１絶縁層と第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、第１方向に延伸し、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層に対向する酸化物半導体層と、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層と、酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層とを備える。酸化物半導体層は、第１方向において、第１～第３絶縁層に対応する第１～第３位置に設けられた第１～第３半導体部を備える。第１及び第２方向に延伸し、酸化物半導体層を含む第１断面において、第１及び第２半導体部は、第２方向の一方側の面及び他方側の面が第３絶縁層に接し、一方側の面から他方側の面まで連続する。第３半導体部は、第２方向に離間する第１部分と第２部分とを備え、第１部分の第２方向の一方側の面、及び、第２部分の第２方向の他方側の面が、第３絶縁層に接する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１方向に並ぶ、第１絶縁層及び第２絶縁層と、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、
前記第１方向に延伸し、前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層に対向する酸化物半導体層と、
前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層と、前記酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層と
を備え、
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第１絶縁層に対応する第１位置に設けられた第１半導体部と、
前記第２絶縁層に対応する第２位置に設けられた第２半導体部と、
前記第１導電層に対応する第３位置に設けられた第３半導体部と
を備え、
前記第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に延伸し、前記酸化物半導体層を含む第１断面において、
前記第１半導体部及び前記第２半導体部は、前記第２方向の一方側の面及び他方側の面が前記第３絶縁層に接し、前記一方側の面から前記他方側の面まで連続し、
前記第３半導体部は、前記第２方向に離間する第１部分と第２部分とを備え、前記第１部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第２部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
半導体装置。
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、
前記第１方向に延伸し、前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層に対向する酸化物半導体層と、
前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層と、前記酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層と
を備え、
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第１絶縁層に対応する第１位置に設けられた第１半導体部と、
前記第２絶縁層に対応する第２位置に設けられた第２半導体部と、
前記第１導電層に対応する第３位置に設けられた第３半導体部と
を備え、
前記第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に延伸し、前記酸化物半導体層を含む第１断面において、
前記第１半導体部及び前記第２半導体部は、前記第２方向の一方側の面及び他方側の面が前記第３絶縁層に接し、前記一方側の面から前記他方側の面まで連続し、
前記第３半導体部は、前記第２方向に離間する第１部分と第２部分とを備え、前記第１部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第２部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
半導体装置。
【請求項2】
前記第１断面において、
前記第１半導体部は、
前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第１面と、
前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第２面と
を備え、
前記第２半導体部は、
前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第３面と、
前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第４面と
を備え、
前記第３半導体部は、
前記第１部分の前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第５面と、
前記第２部分の前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第６面と
を備え、
前記第５面から前記第６面までの距離は、前記第１面から前記第２面までの距離、及び、前記第３面から前記第４面までの距離よりも大きい
請求項１記載の半導体装置。
前記第１半導体部は、
前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第１面と、
前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第２面と
を備え、
前記第２半導体部は、
前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第３面と、
前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第４面と
を備え、
前記第３半導体部は、
前記第１部分の前記第２方向の前記一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第５面と、
前記第２部分の前記第２方向の前記他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第６面と
を備え、
前記第５面から前記第６面までの距離は、前記第１面から前記第２面までの距離、及び、前記第３面から前記第４面までの距離よりも大きい
請求項１記載の半導体装置。
【請求項3】
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第１絶縁層に対応し、前記第１位置と前記第３位置の間の第４位置に設けられた第４半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第４半導体部は、前記第２方向に離間する第３部分と第４部分とを備え、前記第３部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第４部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
請求項１記載の半導体装置。
前記第１絶縁層に対応し、前記第１位置と前記第３位置の間の第４位置に設けられた第４半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第４半導体部は、前記第２方向に離間する第３部分と第４部分とを備え、前記第３部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第４部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
請求項１記載の半導体装置。
【請求項4】
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第２絶縁層に対応し、前記第２位置と前記第３位置の間の第５位置に設けられた第５半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第５半導体部は、前記第２方向に離間する第５部分と第６部分とを備え、前記第５部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第６部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
請求項３記載の半導体装置。
前記第２絶縁層に対応し、前記第２位置と前記第３位置の間の第５位置に設けられた第５半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第５半導体部は、前記第２方向に離間する第５部分と第６部分とを備え、前記第５部分の前記第２方向の一方側の面、及び、前記第６部分の前記第２方向の他方側の面が、前記第３絶縁層に接する
請求項３記載の半導体装置。
【請求項5】
前記第１断面において、
前記第１部分と前記第２部分との間に空洞を備える
請求項１記載の半導体装置。
前記第１部分と前記第２部分との間に空洞を備える
請求項１記載の半導体装置。
【請求項6】
前記第２方向、並びに、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に延伸し、前記第１導電層を含む第２断面において、前記第３半導体部は、前記空洞を囲む
請求項５記載の半導体装置。
請求項５記載の半導体装置。
【請求項7】
前記第２半導体部の前記第１方向の一端部に接続された第２導電層を備え、
前記第２導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項１記載の半導体装置。
前記第２導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項１記載の半導体装置。
【請求項8】
前記第１半導体部の前記第１方向の一端部に接続された第３導電層を備え、
前記第３導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項７記載の半導体装置。
前記第３導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項７記載の半導体装置。
【請求項9】
第１方向に並ぶ、第１絶縁層及び第２絶縁層と、
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、
前記第１方向に延伸し、前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層に対向する酸化物半導体層と、
前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層と、前記酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層と
を備え、
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第１絶縁層に対応する第１位置に設けられた第１半導体部と、
前記第２絶縁層に対応する第２位置に設けられた第２半導体部と、
前記第１導電層に対応する第３位置に設けられた第３半導体部と
を備え、
前記第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に延伸し、前記酸化物半導体層を含む第１断面において、
前記第１半導体部は、
前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第１面と、
前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第２面と
を備え、
前記第２半導体部は、
前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第３面と、
前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第４面と
を備え、
前記第３半導体部は、
前記第２方向に離間する第１部分及び第２部分と、
前記第１部分の前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第５面と、
前記第２部分の前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第６面と
を備え、
前記第５面から前記第６面までの距離は、前記第１面から前記第２面までの距離、及び、前記第３面から前記第４面までの距離よりも大きい
半導体装置。
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、
前記第１方向に延伸し、前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層に対向する酸化物半導体層と、
前記第１絶縁層、前記第２絶縁層、及び前記第１導電層と、前記酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層と
を備え、
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第１絶縁層に対応する第１位置に設けられた第１半導体部と、
前記第２絶縁層に対応する第２位置に設けられた第２半導体部と、
前記第１導電層に対応する第３位置に設けられた第３半導体部と
を備え、
前記第１方向及び前記第１方向と交差する第２方向に延伸し、前記酸化物半導体層を含む第１断面において、
前記第１半導体部は、
前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第１面と、
前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第２面と
を備え、
前記第２半導体部は、
前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第３面と、
前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第４面と
を備え、
前記第３半導体部は、
前記第２方向に離間する第１部分及び第２部分と、
前記第１部分の前記第２方向の一方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第５面と、
前記第２部分の前記第２方向の他方側の面であって、前記第３絶縁層に接する第６面と
を備え、
前記第５面から前記第６面までの距離は、前記第１面から前記第２面までの距離、及び、前記第３面から前記第４面までの距離よりも大きい
半導体装置。
【請求項10】
前記第１断面において、
前記第１部分と前記第２部分との間に空洞を備える
請求項９記載の半導体装置。
前記第１部分と前記第２部分との間に空洞を備える
請求項９記載の半導体装置。
【請求項11】
前記第２方向、並びに、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に延伸し、前記第１導電層を含む第２断面において、前記第３半導体部は、前記空洞を囲む
請求項１０記載の半導体装置。
請求項１０記載の半導体装置。
【請求項12】
前記第２半導体部の前記第１方向の一端部に接続された第２導電層を備え、
前記第２導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項９記載の半導体装置。
前記第２導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項９記載の半導体装置。
【請求項13】
前記第１半導体部の前記第１方向の一端部に接続された第３導電層を備え、
前記第３導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項１２記載の半導体装置。
前記第３導電層は、インジウム（Ｉｎ）と、スズ（Ｓｎ）と、を含む
請求項１２記載の半導体装置。
【請求項14】
前記第１断面において、
前記第１半導体部は、前記第２方向に離間する第７部分及び第８部分を備え、
前記第７部分と前記第８部分との間には、第４絶縁層が設けられ、
前記第１部分と前記第２部分との間に、第５絶縁層が設けられる
請求項９記載の半導体装置。
前記第１半導体部は、前記第２方向に離間する第７部分及び第８部分を備え、
前記第７部分と前記第８部分との間には、第４絶縁層が設けられ、
前記第１部分と前記第２部分との間に、第５絶縁層が設けられる
請求項９記載の半導体装置。
【請求項15】
前記第５絶縁層の前記第２方向の幅は、前記第４絶縁層の前記第２方向の幅よりも大きい
請求項１４記載の半導体装置。
請求項１４記載の半導体装置。
【請求項16】
前記第２方向、並びに、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に延伸し、前記第１導電層を含む第３断面において、前記第３半導体部は、前記第５絶縁層を囲む
請求項１４記載の半導体装置。
請求項１４記載の半導体装置。
【請求項17】
前記酸化物半導体層は、前記第１方向において、
前記第２絶縁層に対応し、前記第２位置と前記第３位置の間の第５位置に設けられた第５半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第５半導体部は、前記第２方向に離間する第９部分及び第１０部分を備え、
前記第９部分と前記第１０部分との間には、第６絶縁層が設けられている
請求項１４記載の半導体装置。
前記第２絶縁層に対応し、前記第２位置と前記第３位置の間の第５位置に設けられた第５半導体部
を備え、
前記第１断面において、
前記第５半導体部は、前記第２方向に離間する第９部分及び第１０部分を備え、
前記第９部分と前記第１０部分との間には、第６絶縁層が設けられている
請求項１４記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本実施形態は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【0002】
第１方向に並ぶ第１絶縁層及び第２絶縁層と、第１絶縁層と第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、第１方向に延伸し、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層に対向する酸化物半導体層と、を備える半導体装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１６９４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
好適に動作する半導体装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
一の実施形態に係る半導体装置は、第１方向に並ぶ、第１絶縁層及び第２絶縁層と、第１絶縁層と第２絶縁層との間に設けられた第１導電層と、第１方向に延伸し、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層に対向する酸化物半導体層と、第１絶縁層、第２絶縁層、及び第１導電層と、酸化物半導体層と、の間に設けられた第３絶縁層とを備える。酸化物半導体層は、第１方向において、第１絶縁層に対応する第１位置に設けられた第１半導体部と、第２絶縁層に対応する第２位置に設けられた第２半導体部と、第１導電層に対応する第３位置に設けられた第３半導体部とを備える。第１方向及び第１方向と交差する第２方向に延伸し、酸化物半導体層を含む第１断面において、第１半導体部及び第２半導体部は、第２方向の一方側の面及び他方側の面が第３絶縁層に接し、一方側の面から他方側の面まで連続する。第３半導体部は、第２方向に離間する第１部分と第２部分とを備える。第１部分の第２方向の一方側の面、及び、第２部分の第２方向の他方側の面が、第３絶縁層に接する。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】第１実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な回路図である。
【図2】同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図3】同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
【図4】同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
【図5】同半導体装置の一部の構成を示す模式的な平面図である。
【図6】同半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図7】同半導体装置の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図8】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図9】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図10】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図11】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図12】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図13】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図14】同製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図15】比較例１に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図16】比較例２に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図17】第１実施形態に係る半導体装置の変形例１の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図18】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図19】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図20】第１実施形態に係る半導体装置の変形例２の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図21】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図22】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図23】第１実施形態に係る半導体装置の変形例３の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図24】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図25】第１実施形態に係る半導体装置の変形例４の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図26】第１実施形態に係る半導体装置の変形例５の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図27】同変形例の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【図28】第２実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図29】第２実施形態に係る半導体装置の変形例１の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図30】第２実施形態に係る半導体装置の変形例２の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図31】第３実施形態に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【図32】第３実施形態に係る半導体装置の変形例１の一部の構成を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
次に、実施形態に係る半導体装置を、図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の実施形態はあくまでも一例であり、本発明を限定する意図で示されるものではない。また、以下の図面は模式的なものであり、説明の都合上、一部の構成等が省略される場合がある。また、複数の実施形態について共通する部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【0008】
また、本明細書において、第１の構成が第２の構成に「電気的に接続されている」と言った場合、第１の構成は第２の構成に直接接続されていても良いし、第１の構成が第２の構成に配線、半導体部材又はトランジスタ等を介して接続されていても良い。例えば、３つのトランジスタを直列に接続した場合には、２つ目のトランジスタがＯＦＦ状態であったとしても、１つ目のトランジスタは３つ目のトランジスタに「電気的に接続」されている。
【0009】
また、本明細書においては、基板の上面に対して平行な所定の方向をＸ方向、基板の上面に対して平行で、Ｘ方向と垂直な方向をＹ方向、基板の上面に対して垂直な方向をＺ方向と呼ぶ。
【0010】
また、本明細書においては、所定の面に沿った方向を第１方向、この所定の面に沿って第１方向と交差する方向を第２方向、この所定の面と交差する方向を第３方向と呼ぶことがある。これら第１方向、第２方向及び第３方向は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向のいずれかと対応していても良いし、対応していなくても良い。
【0011】
また、本明細書において、「上」や「下」等の表現は、基板を基準とする。例えば、上記Ｚ方向に沿って基板から離れる向きを上と、Ｚ方向に沿って基板に近付く向きを下と呼ぶ。また、ある構成について下面や下端と言う場合には、この構成の基板側の面や端部を意味する事とし、上面や上端と言う場合には、この構成の基板と反対側の面や端部を意味する事とする。また、Ｘ方向又はＹ方向と交差する面を側面等と呼ぶ。
【0012】
【0013】
メモリセルアレイＭＣＡは、複数のビット線ＢＬと、複数のワード線ＷＬと、複数のプレート線ＰＬと、これら複数のビット線ＢＬ、複数のワード線ＷＬ、及び、複数のプレート線ＰＬに接続された複数のメモリセルＭＣと、を備える。１のワード線ＷＬに接続された複数のメモリセルＭＣは、それぞれ、お互いに異なるビット線ＢＬに接続されている。また、１のビット線ＢＬに接続された複数のメモリセルＭＣは、それぞれ、お互いに異なるワード線ＷＬに接続されている。
【0014】
メモリセルＭＣは、それぞれ、ビット線ＢＬとプレート線ＰＬとの間に直列に接続された選択トランジスタＳＴ及びキャパシタＣａｐを備える。
【0015】
選択トランジスタＳＴは、チャネル領域として機能する半導体層、ゲート絶縁膜、及び、ゲート電極を備える電界効果型のトランジスタである。選択トランジスタＳＴのゲート電極には、それぞれ、ワード線ＷＬが接続される。
【0016】
キャパシタＣａｐは、一対の電極、及び、絶縁膜を備えるキャパシタである。キャパシタＣａｐは、メモリ部を含む。
【0017】
周辺回路ＰＣは、例えば、動作電圧を生成して電圧供給線に出力する電圧生成回路、所望の電圧供給線をメモリセルアレイＭＣＡ内の各配線（ビット線ＢＬ、ワード線ＷＬ、及び、プレート線ＰＬ）と導通させるデコード回路、ビット線ＢＬの電流又は電圧を検知するセンスアンプ回路等を備える。
【0018】
［構造］
図２は、半導体装置の一部の構成を示す模式的なＸＺ断面図である。図３は、図２に示す構成をＡ－Ａ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。図４は、図２に示す構成をＢ－Ｂ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。図５は、図２に示す構成をＣ－Ｃ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。
図２は、半導体装置の一部の構成を示す模式的なＸＺ断面図である。図３は、図２に示す構成をＡ－Ａ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。図４は、図２に示す構成をＢ－Ｂ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。図５は、図２に示す構成をＣ－Ｃ´線に沿って切断し、矢印の方向に沿って見た模式的なＸＹ断面図である。
【0019】
第１実施形態に係る半導体装置は、トランジスタ層ＬＴｒと、トランジスタ層ＬＴｒの下方に設けられたキャパシタ層ＬＣＰと、トランジスタ層ＬＴｒの上方に設けられた配線層ＬＷと、を備える。
【0020】
［トランジスタ層ＬＴｒ］
トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図２に示す様に、絶縁層１００の上面に設けられた絶縁層１１１と、絶縁層１１１の上方に設けられた絶縁層１１３と、を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、絶縁層１１１及び絶縁層１１３の間に設けられ、Ｘ方向に交互に並ぶ複数の絶縁層１１２及び複数の導電層１５０を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図３に示す様に、複数の導電層１５０に対応してＸ方向及びＹ方向に並ぶ複数の半導体層１３０と、半導体層１３０の外周面に設けられた絶縁層１４０と、を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図２及び図３に示す様に、半導体層１３０の内部に設けられた空洞１６０を備える。
トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図２に示す様に、絶縁層１００の上面に設けられた絶縁層１１１と、絶縁層１１１の上方に設けられた絶縁層１１３と、を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、絶縁層１１１及び絶縁層１１３の間に設けられ、Ｘ方向に交互に並ぶ複数の絶縁層１１２及び複数の導電層１５０を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図３に示す様に、複数の導電層１５０に対応してＸ方向及びＹ方向に並ぶ複数の半導体層１３０と、半導体層１３０の外周面に設けられた絶縁層１４０と、を備える。また、トランジスタ層ＬＴｒは、例えば図２及び図３に示す様に、半導体層１３０の内部に設けられた空洞１６０を備える。
【0021】
絶縁層１００、絶縁層１１１、絶縁層１１２、及び絶縁層１１３は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を含む。
【0022】
半導体層１３０は酸化物半導体であって、例えば、選択トランジスタＳＴ（図１）のチャネル領域として機能する。半導体層１３０は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、シリコン（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びスズ（Ｓｎ）からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素と、亜鉛（Ｚｎ）と、酸素（Ｏ）とを含む。半導体層１３０は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び酸素（Ｏ）を含む。
【0023】
絶縁層１４０は、例えば、選択トランジスタＳＴ（図１）のゲート絶縁膜として機能する。絶縁層１４０は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を含む。
【0024】
導電層１５０は、例えば、Ｙ方向に並ぶ複数の選択トランジスタＳＴのゲート電極、及び、メモリセルアレイＭＣＡのワード線ＷＬ（図１）として機能する。導電層１５０は、例えば、タングステン（Ｗ）、又は、窒化チタン（ＴｉＮ）及びタングステン（Ｗ）の積層構造等を含んでいても良い。
【0025】
空洞１６０は、例えば図２に示す様に、Ｚ方向に導電層１５０と対応する位置において、半導体層１３０の内部に設けられる。空洞１６０の上面及び下面（図２）、並びに側面（図３）は、半導体層１３０に囲まれている。空洞１６０は、空洞１６０の在る部分の周囲に配置された固体材料に囲まれた、いわゆる空間を指し、空洞１６０の在る部分はいずれの固体材料も含まない。空洞１６０は、例えば、窒素、酸素、及び希ガス等の複数の気体の混合物からなる空気等を含む空間である。尚、空洞１６０はいずれの気体も含まない様に脱気されていても良い。
【0026】
［キャパシタ層ＬＣＰ］
キャパシタ層ＬＣＰは、例えば図２に示す様に、複数の半導体層１３０に対応して設けられ、複数の半導体層１３０の下端にそれぞれ接続された複数の導電層１２０と、これら複数の導電層１２０に対応して設けられ、これら複数の導電層１２０の下面及び外周面に設けられた複数の導電層１２１と、を備える。また、キャパシタ層ＬＣＰは、複数の導電層１２０に対応して設けられ、これら複数の導電層１２０の下方に設けられた複数の導電層２０１と、導電層２０１の上面及び外周面に設けられた絶縁層２０２と、絶縁層２０２の上面及び外周面に設けられた導電層２０３と、を備える。
キャパシタ層ＬＣＰは、例えば図２に示す様に、複数の半導体層１３０に対応して設けられ、複数の半導体層１３０の下端にそれぞれ接続された複数の導電層１２０と、これら複数の導電層１２０に対応して設けられ、これら複数の導電層１２０の下面及び外周面に設けられた複数の導電層１２１と、を備える。また、キャパシタ層ＬＣＰは、複数の導電層１２０に対応して設けられ、これら複数の導電層１２０の下方に設けられた複数の導電層２０１と、導電層２０１の上面及び外周面に設けられた絶縁層２０２と、絶縁層２０２の上面及び外周面に設けられた導電層２０３と、を備える。
【0027】
導電層１２０は、例えば、選択トランジスタＳＴ（図１）のドレイン電極として機能する。導電層１２０は、ＸＹ断面において略円形であり、プラグ形状を有していても良い。導電層１２０は、例えば、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）、ニオブ（Ｎｂ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タンタル（Ｔａ）、イリジウム（Ｉｒ）、 及びモリブデン（Ｍｏ）からなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含む。導電層１２０は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩｎＳｎＯ）等であっても良い。
【0028】
導電層１２１は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）等であっても良い。
【0029】
導電層２０１は、キャパシタＣａｐ（図１）の一方の電極として機能する。導電層２０１は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）及びタングステン（Ｗ）の積層構造等を含む。導電層２０１は、図示しないプレート線ＰＬ（図１）に電気的に接続されている。
【0030】
絶縁層２０２は、キャパシタＣａｐ（図１）の電極間の絶縁層として機能する。絶縁層２０２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を含む。絶縁層２０２は、例えば、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はその他の絶縁性の金属酸化物であっても良い。
【0031】
導電層２０３は、例えば、キャパシタＣａｐ（図１）の他方の電極として機能する。導電層２０３は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）及びタングステン（Ｗ）の積層構造等を含む。導電層２０３は、導電層１２１のＺ方向下側の端面に接続されている。
【0032】
［配線層ＬＷ］
配線層ＬＷは、トランジスタ層ＬＴｒの上面に順に設けられた導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３を備える。導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３は、例えば図２に示す様にＸ方向に延伸し、Ｙ方向に複数並んで設けられる。導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３は、例えば、Ｘ方向に並ぶ複数の選択トランジスタＳＴのソース電極、及び、メモリセルアレイＭＣＡのビット線ＢＬ（図１）として機能する。導電層１７０は、例えば、導電層１２０と同様の材料を含む。導電層１７１は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）等を含む。導電層１７２は、例えば、タングステン（Ｗ）等を含む。導電層１７３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等を含む。
配線層ＬＷは、トランジスタ層ＬＴｒの上面に順に設けられた導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３を備える。導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３は、例えば図２に示す様にＸ方向に延伸し、Ｙ方向に複数並んで設けられる。導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３は、例えば、Ｘ方向に並ぶ複数の選択トランジスタＳＴのソース電極、及び、メモリセルアレイＭＣＡのビット線ＢＬ（図１）として機能する。導電層１７０は、例えば、導電層１２０と同様の材料を含む。導電層１７１は、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）等を含む。導電層１７２は、例えば、タングステン（Ｗ）等を含む。導電層１７３は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等を含む。
【0033】
［半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０の形状］
次に、半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０の形状について、図３～図６を参照して説明する。以下の説明では、選択トランジスタＳＴ（図１）を実現する構成を、「トランジスタ構造Ｔｒ１０」と呼ぶ場合がある。図６は、トランジスタ構造Ｔｒ１０の一部の構成を示す模式的なＸＺ断面図である。尚、図６は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図６と同様の構造が観察される。
次に、半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０の形状について、図３～図６を参照して説明する。以下の説明では、選択トランジスタＳＴ（図１）を実現する構成を、「トランジスタ構造Ｔｒ１０」と呼ぶ場合がある。図６は、トランジスタ構造Ｔｒ１０の一部の構成を示す模式的なＸＺ断面図である。尚、図６は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図６と同様の構造が観察される。
【0034】
半導体層１３０は、例えば図３～図６に示す様に、Ｚ方向において、絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円柱状の半導体部ＳＰ１１（図４、図６）と、絶縁層１１１に対応する位置に設けられた略円柱状の半導体部ＳＰ１２（図５、図６）と、導電層１５０に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ１３（図３、図６）とを備える。
【0035】
半導体部ＳＰ１１は、例えば図６に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１１ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１１ｂとを備える。半導体部ＳＰ１１は、例えば図６に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１１ａから面ＳＵ１１ｂまで連続して設けられる。また、半導体部ＳＰ１１の上面は、略円形状であり、導電層１７０に接続されている。
【0036】
半導体部ＳＰ１２は、例えば図６に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１２ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１２ｂとを備える。半導体部ＳＰ１２は、例えば図６に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１２ａから面ＳＵ１２ｂまで連続して設けられる。また、半導体部ＳＰ１１の下面は、略円形状であり、導電層１２０に接続されている。
【0037】
半導体部ＳＰ１３は、例えば図６に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ１３ａと、部分ＳＰ１３ｂとを備える。部分ＳＰ１３ａと、部分ＳＰ１３ｂとの間には、空洞１６０が設けられている。部分ＳＰ１３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１３ａを備える。部分ＳＰ１３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１３ｂを備える。半導体部ＳＰ１３は、例えば図６に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１３ａから面ＳＵ１３ｂまで連続していない。
【0038】
面ＳＵ１１ａから面ＳＵ１１ｂまでの距離を、距離Ｘ１１とする。面ＳＵ１２ａから面ＳＵ１２ｂまでの距離を、距離Ｘ１２とする。面ＳＵ１３ａから面ＳＵ１３ｂまでの距離を、距離Ｘ１３とする。距離Ｘ１３は、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも大きい。
【0039】
部分ＳＰ１３ａのＸ方向の幅を、幅Ｘ１３ａとする。部分ＳＰ１３ｂのＸ方向の幅を、幅Ｘ１３ｂとする。幅Ｘ１３ａ及び幅Ｘ１３ｂは、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも小さい。また、幅Ｘ１３ａと幅Ｘ１３ｂとの和は、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも小さい。
【0040】
［第１実施形態の製造方法］
次に、図７～図１４を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７～図１４は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
次に、図７～図１４を参照して、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明する。図７～図１４は、第１実施形態に係る半導体装置の製造方法について説明するための模式的な断面図である。
【0041】
同製造方法においては、例えば図７に示す様に、図示しない基板の上方に、絶縁層１００と、導電層１２１と、導電層１２０と、絶縁層１１１と、導電層１５０と、絶縁層１１３と、を順に形成する。この工程は、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）等によって行う。
【0042】
次に、例えば図８に示す様に、開口ＴＨ１０を形成する。開口ＴＨ１０は、Ｚ方向に延伸し、絶縁層１１３、導電層１５０、及び絶縁層１１１を貫通して、導電層１２０を露出させる。この工程は、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）等によって行う。
【0043】
次に、例えば図９に示す様に、開口ＴＨ１０を介して、導電層１５０の開口ＴＨ１０に露出する部分を所定量除去し、開口ＴＨ１１を形成する。この工程により、開口ＴＨ１１の開口径は、絶縁層１１１及び絶縁層１１３の高さ位置よりも、導電層１５０の高さ位置において広くなる。この工程は、例えば、ウェットエッチング又はＣＤＥ（Chemical Dry Etching）等によって行う。
【0044】
次に、例えば図１０に示す様に、絶縁層１１３の上面、並びに、開口ＴＨ１１の内側面及び底面に、絶縁層１４０´を形成する。絶縁層１４０´は、例えば絶縁層１４０と同様の材料を含む。この工程は、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）又はＣＶＤ等によって行う。
【0045】
次に、例えば図１１に示す様に、絶縁層１４０´のうち、絶縁層１１３の上面及び開口ＴＨ１１の底面に形成された部分を除去し、開口ＴＨ１１の内側面に絶縁層１４０を形成する。この工程により、開口ＴＨ１１の底面に、導電層１２０が露出する。この工程は、例えば、ＲＩＥ等によって行う。
【0046】
次に、例えば図１２及び図１３に示す様に、開口ＴＨ１１の内部及び絶縁層１１３の上面に、半導体層１３０´を形成する。尚、図１２は、図１３に示す半導体層１３０´を形成する途中の状態の半導体層１３０´´を示す。半導体層１３０´´及び半導体層１３０´は、例えば半導体層１３０と同様の材料を含む。この工程は、例えば、ＡＬＤ、又はＣＶＤ等によって行う。尚、図１２に示す様に、この様な成膜方法では、開口ＴＨ１１の外部及び内部において、半導体層１３０´´は比較的均一な膜厚で成膜される。これにより、開口ＴＨ１１のうち導電層１５０の高さ位置においては、開口径が比較的広いため完全には埋め込まれず、空洞１６０´が形成される。この様な状態（図１２）を経て、更に成膜を続けると、空洞１６０´の上方及び下方が徐々に埋め込まれて閉塞し、空洞１６０（図１３）が形成される。
【0047】
次に、例えば図１４に示す様に、開口ＴＨ１１があった部分の外に形成された半導体層１３０´の部分を除去平坦化し、半導体層１３０を形成する。この工程は、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Planarization）等によって行う。
【0048】
次に、図１４に示す構造の上面に、導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３を形成することにより、第１実施形態に係る半導体装置が製造される。
【0049】
【0050】
比較例１に係る半導体装置は、図１５に示す様なトランジスタ構造ＴｒＸ１を備える。トランジスタ構造ＴｒＸ１は、半導体層１３０Ｘ１及び絶縁層１４０Ｘ１を備える。また、トランジスタ構造ＴｒＸ１には、空洞１６０は設けられない。
【0051】
半導体層１３０Ｘ１は、例えば図１５に示す様に、Ｚ方向において、絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円柱状の半導体部ＳＰ１１Ｘ１と、絶縁層１１１に対応する位置に設けられた略円柱状の半導体部ＳＰ１２Ｘ１と、導電層１５０に対応する位置に設けられた略円柱状の半導体部ＳＰ１３Ｘ１とを備える。
【0052】
半導体部ＳＰ１１Ｘ１、半導体部ＳＰ１２Ｘ１、及び半導体部ＳＰ１３Ｘ１は、図１５に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面から他方側の面まで連続して設けられる。
【0053】
また、半導体部ＳＰ１１Ｘ１、半導体部ＳＰ１２Ｘ１、及び半導体部ＳＰ１３Ｘ１のＸ方向の幅は、すべて同程度の幅Ｘ１３Ｘ１である。
【0054】
比較例１に係る半導体装置においては、トランジスタ構造ＴｒＸ１のゲート電極として機能する導電層１５０に対向するチャネル部（半導体部ＳＰ１３Ｘ１）の膜厚は、幅Ｘ１３Ｘ１となる。この様に比較的大きな膜厚のチャネル部を有するトランジスタ構造Ｘ１においては、トランジスタのしきい値電圧が、比較的低くなってしまい、しきい値電圧が負の値になってしまう場合があった。
【0055】
【0056】
比較例２に係る半導体装置は、図１６に示す様なトランジスタ構造ＴｒＸ２を備える。トランジスタ構造ＴｒＸ２は、半導体層１３０Ｘ２及び絶縁層１４０Ｘ２を備える。また、トランジスタ構造ＴｒＸ２は、半導体層１３０Ｘ２の内部に絶縁層２００Ｘ２を備える。絶縁層２００Ｘ２の外周面は半導体層１３０Ｘ２に接し、上面は導電層１７０に接し、下面は導電層１２０に接している。また、トランジスタ構造ＴｒＸ２には、空洞１６０は設けられない。
【0057】
半導体層１３０Ｘ２は、例えば図１６に示す様に、Ｚ方向において、絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ１１Ｘ２と、絶縁層１１１に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ１２Ｘ２と、導電層１５０に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ１３Ｘ２とを備える。
【0058】
半導体部ＳＰ１１Ｘ２、半導体部ＳＰ１２Ｘ２、及び半導体部ＳＰ１３Ｘ２の外周面から内周面までのＸ方向の幅は、幅Ｘ１３Ｘ２ａである。従って、トランジスタ構造ＴｒＸ２においてドレイン電極となる導電層１２０と、半導体部ＳＰ１２Ｘ２と、の接触面の形状は、幅Ｘ１３Ｘ２ａの略円環状となる。また、トランジスタ構造ＴｒＸ２においてソース電極となる導電層１７０と、半導体部ＳＰ１２Ｘ２と、の接触面の形状は、幅Ｘ１３Ｘ２ａの略円環状となる。
【0059】
この様に、比較例２に係る半導体装置においては、導電層１２０及び導電層１７０と、半導体層１３０Ｘ２との接触部が略円環状であるため、接触面積が比較的小さく、導電層１２０及び導電層１７０と、半導体層１３０Ｘ２との接触抵抗が比較的大きくなってしまう場合があった。
【0060】
［効果］
本実施形態に係る半導体装置においては、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）のゲート電極として機能する、導電層１５０に対向するチャネル部の膜厚は、幅Ｘ１３ａとなる。この様に比較的小さな膜厚のチャネル部を有するトランジスタ構造Ｔｒ１０においては、トランジスタのしきい値電圧を比較的高くすることができ、しきい値電圧を正の値とすることができる。
本実施形態に係る半導体装置においては、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）のゲート電極として機能する、導電層１５０に対向するチャネル部の膜厚は、幅Ｘ１３ａとなる。この様に比較的小さな膜厚のチャネル部を有するトランジスタ構造Ｔｒ１０においては、トランジスタのしきい値電圧を比較的高くすることができ、しきい値電圧を正の値とすることができる。
【0061】
また、本実施形態に係る半導体装置においては、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）においてドレイン電極となる導電層１２０と、半導体部ＳＰ１２と、の接触面の形状は、直径が距離Ｘ１２の略円形状となる。また、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）においてソース電極となる導電層１７０と、半導体部ＳＰ１１と、の接触面の形状は、直径が距離Ｘ１１の略円形状となる。この様に、本実施形態に係る半導体装置においては、導電層１２０及び導電層１７０と、チャネルとなる半導体層１３０と、のコンタクト面を略円形状とし、比較的広い接触面積でコンタクトすることができる。これにより、導電層１２０及び導電層１７０と、半導体層１３０と、の接触抵抗を比較的小さくできる。
【0062】
よって、この様な構成では、好適に動作する半導体装置を提供することができる。
【0063】
［第１実施形態の変形例１］
次に、図１７を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図１７は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図１７は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿１の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図１７と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図１７に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１１を備える。
次に、図１７を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図１７は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図１７は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿１の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図１７と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図１７に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１１を備える。
【0064】
［トランジスタ構造Ｔｒ１１］
トランジスタ構造Ｔｒ１１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１１（図１７）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿１、絶縁層１４０＿１、及び空洞１６０＿１が設けられる。半導体層１３０＿１及び絶縁層１４０＿１は、例えば、半導体層１３０及び絶縁層１４０と同様の材料を含む。空洞１６０＿１は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
トランジスタ構造Ｔｒ１１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１１（図１７）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿１、絶縁層１４０＿１、及び空洞１６０＿１が設けられる。半導体層１３０＿１及び絶縁層１４０＿１は、例えば、半導体層１３０及び絶縁層１４０と同様の材料を含む。空洞１６０＿１は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
【0065】
半導体層１３０＿１は、基本的には、半導体層１３０と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿１は、半導体部ＳＰ１３のかわりに、導電層１５０に対応する位置に設けられた半導体部ＳＰ２３を備える。
【0066】
半導体部ＳＰ２３は、例えば図１７に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ２３ａと、部分ＳＰ２３ｂとを備える。部分ＳＰ２３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０＿１に接する面ＳＵ２３ａを備える。面ＳＵ２３ａは、図１７に示すＸＺ断面において、Ｘ方向負側に凸な曲面である。即ち、図１７に示すＸＺ断面において、面ＳＵ２３ａを構成する各点は、所定の高さ位置に近いものほど、Ｘ方向負側に設けられている。また、図１７に示すＸＺ断面において、面ＳＵ２３ａを構成する各点における接線の方向は、接点がこの所定の高さ位置に近いほど、Ｚ方向に近づく。部分ＳＰ２３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０＿１に接する面ＳＵ２３ｂを備える。面ＳＵ２３ｂは、図１７に示すＸＺ断面において、Ｘ方向正側に凸な曲面である。即ち、図１７に示すＸＺ断面において、面ＳＵ２３ｂを構成する各点は、所定の高さ位置に近いものほどＸ方向正側に設けられている。また、図１７に示すＸＺ断面において、面ＳＵ２３ｂを構成する各点における接線の方向は、接点がこの所定の高さ位置に近いほど、Ｚ方向に近づく。半導体部ＳＰ２３は、例えば図１７に示すＸＺ断面において、面ＳＵ２３ａから面ＳＵ２３ｂまで連続していない。部分ＳＰ２３ａと、部分ＳＰ２３ｂとの間には、空洞１６０＿１が設けられている。空洞１６０＿１と半導体層１３０＿１との境界面は、面ＳＵ２３ａ，ＳＵ２３ｂに沿った曲面と略平行であってもよい。
【0067】
図１７に示すＸＺ断面において、上記所定の高さ位置（面ＳＵ２３ａから面ＳＵ２３ｂまでのＸ方向の距離が最大となる様な高さ位置）における面ＳＵ２３ａから面ＳＵ２３ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ２３とする。距離Ｘ２３は、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも大きい。
【0068】
部分ＳＰ２３ａのＸ方向の幅を、幅Ｘ２３ａとする。部分ＳＰ２３ｂのＸ方向の幅を、幅Ｘ２３ｂとする。幅Ｘ２３ａ及び幅Ｘ２３ｂは、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも小さい。また、幅Ｘ２３ａと幅Ｘ２３ｂとの和は、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも小さい。
【0069】
【0070】
第１実施形態の変形例１に係る半導体装置は、基本的には第１実施形態に係る半導体装置と同様に製造される。しかしながら、本変形例に係る半導体装置の製造方法では、図８及び図９を参照して説明した工程に対応する工程において、図１８に示す様に、開口ＴＨ２１を形成する。開口ＴＨ２１は、Ｚ方向に延伸し、絶縁層１１３、導電層１５０、及び絶縁層１１１を貫通して、導電層１２０を露出させる。この工程は、例えば、ＲＩＥ等によって行う。尚、この工程においては、絶縁層１１３の一部、導電層１５０の一部、及び絶縁層１１１の一部を、順に除去する。また、導電層１５０の一部の除去は、タングステン（Ｗ）等で形成された導電層１５０が、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等で形成された絶縁層１１１及び絶縁層１１３よりも除去されやすい条件で行う。この際、導電層１５０の、開口ＴＨ２１への露出面に、開口ＴＨ２１の中心軸から離れる方向に凸な曲面が形成される。
【0071】
【0072】
次に、例えば図１９に示す様に、開口ＴＨ２１の内部及び絶縁層１１３の上面に、半導体層１３０＿１´を形成する。半導体層１３０＿１´は、例えば半導体層１３０と同様の材料を含む。この工程は、例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤ等によって行う。尚、図１９に示す様に、この様な成膜方法では、開口ＴＨ２１の外部及び内部において、半導体層１３０＿１´は比較的均一な膜厚で成膜される。これにより、導電層１５０の内側面に形成された曲面に沿って、空洞１６０＿１が形成される。
【0073】
次に、例えば図１４を参照して説明した工程に対応する工程を行い、図１４に示す構造の上面に、導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３を形成することにより、本変形例に係る半導体装置が製造される。
【0074】
［第１実施形態の変形例２］
次に、図２０を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例２について説明する。図２０は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２０は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿２の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２０と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２０に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１２を備える。
次に、図２０を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例２について説明する。図２０は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２０は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿２の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２０と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２０に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１２を備える。
【0075】
［トランジスタ構造Ｔｒ１２］
トランジスタ構造Ｔｒ１２は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０は設けられず、図２０に示す様な半導体層１３０＿２、絶縁層１４０＿２、及び空洞１６０＿２が設けられる。半導体層１３０＿２及び絶縁層１４０＿２は、例えば、半導体層１３０及び絶縁層１４０と同様の材料を含む。空洞１６０＿２は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
トランジスタ構造Ｔｒ１２は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０、絶縁層１４０、及び空洞１６０は設けられず、図２０に示す様な半導体層１３０＿２、絶縁層１４０＿２、及び空洞１６０＿２が設けられる。半導体層１３０＿２及び絶縁層１４０＿２は、例えば、半導体層１３０及び絶縁層１４０と同様の材料を含む。空洞１６０＿２は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
【0076】
半導体層１３０＿２は、基本的には、半導体層１３０と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿２は、半導体部ＳＰ１１、半導体部ＳＰ１２、及び半導体部ＳＰ１３のかわりに、半導体部ＳＰ３１、半導体部ＳＰ３２、及び半導体部ＳＰ３３を備える。半導体部ＳＰ３１、半導体部ＳＰ３２、及び半導体部ＳＰ３３は、例えば図２０に示す様に、それぞれＺ方向の負側に設けられた部分ほど、Ｘ方向の幅（径方向の幅）が小さい。
【0077】
半導体部ＳＰ３１は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ３１ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ３１ｂとを備える。半導体部ＳＰ３１は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ３１ａから面ＳＵ３１ｂまで連続して設けられる。
【0078】
半導体部ＳＰ３２は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ３２ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ３２ｂとを備える。半導体部ＳＰ３２は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ３２ａから面ＳＵ３２ｂまで連続して設けられる。
【0079】
半導体部ＳＰ３３は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ３３ａと、部分ＳＰ３３ｂとを備える。部分ＳＰ３３ａと、部分ＳＰ３３ｂとの間には、Ｚ方向の負側に設けられた部分ほどＸ方向の幅（径方向の幅）が小さい空洞１６０＿２が設けられている。部分ＳＰ３３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ３３ａを備える。部分ＳＰ３３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ３３ｂを備える。半導体部ＳＰ３３は、例えば図２０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ３３ａから面ＳＵ３３ｂまで連続していない。
【0080】
尚、半導体部ＳＰ３１は、テーパ形状を備える。即ち、図２０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ３１ａを構成する各点は、Ｚ方向の負側に設けられたものほど、半導体部ＳＰ３１の中心軸に近い位置（Ｘ方向の正側）に設けられている。また、面ＳＵ３１ｂを構成する各点は、Ｚ方向の負側に設けられたものほど、半導体部ＳＰ３１の中心軸に近い位置（Ｘ方向の負側）に設けられている。半導体部ＳＰ３２，ＳＰ３３も同様に、テーパ形状を備える。
【0081】
図２０に示すＸＺ断面において、半導体部ＳＰ３１の下端近傍の高さ位置における面ＳＵ３１ａから面ＳＵ３１ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ３１とする。また、半導体部ＳＰ３２の上端近傍の高さ位置における面ＳＵ３２ａから面ＳＵ３２ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ３２とする。また、半導体部ＳＰ３３の上端近傍の高さ位置における面ＳＵ３３ａから面ＳＵ３３ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ３３とする。距離Ｘ３３は、距離Ｘ３１及び距離Ｘ３２よりも大きい。
【0082】
部分ＳＰ３３ａのＸ方向の幅を、幅Ｘ３３ａとする。部分ＳＰ３３ｂのＸ方向の幅を、幅Ｘ３３ｂとする。幅Ｘ３３ａ及び幅Ｘ３３ｂは、それぞれ、距離Ｘ３１及び距離Ｘ３２よりも小さい。また、幅Ｘ３３ａと幅Ｘ３３ｂとの和は、距離Ｘ３１よりも小さい。
【0083】
【0084】
第１実施形態の変形例２に係る半導体装置は、基本的には第１実施形態に係る半導体装置と同様に製造される。しかしながら、本変形例に係る半導体装置の製造方法では、図８を参照して説明した工程に対応する工程において、図２１に示す様に、開口ＴＨ３１を形成する。開口ＴＨ３１は、Ｚ方向に延伸し、絶縁層１１３、導電層１５０、及び絶縁層１１１を貫通して、導電層１２０を露出させる。この工程は、例えば、ＲＩＥ等によって行う。尚、この工程は、Ｚ方向の負側に設けられた部分ほど、開口ＴＨ３１の開口径が小さくなる条件で行う。
【0085】
【0086】
次に、例えば図２２に示す様に、開口ＴＨ３１の内部及び絶縁層１１３の上面に、半導体層１３０＿２´を形成する。半導体層１３０＿２´は、例えば半導体層１３０と同様の材料を含む。この工程は、例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤ等によって行う。尚、図２２に示す様に、この様な成膜方法では、開口ＴＨ３１の外部及び内部において、半導体層１３０＿２´は比較的均一な膜厚で成膜される。これにより、Ｚ方向の負側に設けられた部分ほど、Ｘ方向の幅（径方向の幅）が小さい、空洞１６０＿２が形成される。
【0087】
次に、例えば図１４を参照して説明した工程に対応する工程を行い、図１４に示す構造の上面に、導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び導電層１７３を形成することにより、本変形例に係る半導体装置が製造される。
【0088】
［第１実施形態の変形例３］
次に、図２３を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例３について説明する。図２３は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２３は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿３の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２３と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２３に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１３を備える。
次に、図２３を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例３について説明する。図２３は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２３は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿３の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２３と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２３に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１３を備える。
【0089】
［トランジスタ構造Ｔｒ１３］
トランジスタ構造Ｔｒ１３は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１３（図２３）には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）の様な半導体層１３０＿２は設けられず、半導体層１３０＿３が設けられる。半導体層１３０＿３の上端部には、Ｚ方向の負側に設けられた部分ほどＸ方向の幅（径方向の幅）が小さい空洞１６２が設けられる。空洞１６２は、空洞１６０と同様の、いずれの固体材料も含まない空間である。なお、空洞１６２に対応する位置に、導電層１７０が形成されていてもよい。
トランジスタ構造Ｔｒ１３は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１３（図２３）には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）の様な半導体層１３０＿２は設けられず、半導体層１３０＿３が設けられる。半導体層１３０＿３の上端部には、Ｚ方向の負側に設けられた部分ほどＸ方向の幅（径方向の幅）が小さい空洞１６２が設けられる。空洞１６２は、空洞１６０と同様の、いずれの固体材料も含まない空間である。なお、空洞１６２に対応する位置に、導電層１７０が形成されていてもよい。
【0090】
［第１実施形態の変形例３の製造方法］
次に、図２４を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例３の製造方法について説明する。
次に、図２４を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例３の製造方法について説明する。
【0091】
第１実施形態の変形例３に係る半導体装置は、基本的には第１実施形態の変形例２（図２０）と同様に製造される。しかしながら、本変形例に係る半導体装置の製造方法では、図２２を参照して説明した工程に対応する工程において、開口ＴＨ３１の内部及び絶縁層１１３の上面に、半導体層１３０＿３´（図２４）を形成する。半導体層１３０＿３´は、例えば半導体層１３０と同様の材料を含む。この工程は、例えば、ＡＬＤ又はＣＶＤ等によって行う。図２４に示す様に、例えば、開口ＴＨ３１の上部と下部の開口径の幅の差が大きく、且つ、半導体層１３０＿３´が比較的均一な膜厚で成膜された場合、半導体層１３０＿３´の空洞１６２に対応する部分は、完全には埋め込まれない場合がある。
【0092】
次に、例えば図１４を参照して説明した工程に対応する工程を行い、半導体層１３０＿３´の上部を除去した上面に、導電層１７０、導電層１７１、導電層１７２、及び、導電層１７３を形成すると、空洞１６２が形成され、本変形例に係る半導体装置が製造される。
【0093】
［第１実施形態の変形例４］
次に、図２５を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例４について説明する。図２５は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２５は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２５と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２５に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１４を備える。
次に、図２５を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例４について説明する。図２５は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２５は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２５と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２５に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１４を備える。
【0094】
［トランジスタ構造Ｔｒ１４］
トランジスタ構造Ｔｒ１４は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１４（図２５）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な絶縁層１１１及び絶縁層１１３は設けられず、絶縁層１１１＿４及び絶縁層１１３＿４が設けられる。
トランジスタ構造Ｔｒ１４は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１４（図２５）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な絶縁層１１１及び絶縁層１１３は設けられず、絶縁層１１１＿４及び絶縁層１１３＿４が設けられる。
【0095】
絶縁層１１１＿４は、図２５に示すＸＺ断面において、導電層１５０に接する上面と、半導体層１３０に対向する側面と、を仮想的に延長した交点近傍に、部分Ｒ１を備える。絶縁層１１１＿４の部分Ｒ１は、ＸＺ断面において、所定の曲率半径を有して形成される。
【0096】
絶縁層１１３＿４は、図２５に示すＸＺ断面において、導電層１５０に接する下面と、半導体層１３０に対向する側面と、を仮想的に延長した交点近傍に、部分Ｒ２を備える。絶縁層１１３＿４の部分Ｒ２は、ＸＺ断面において、所定の曲率半径を有して形成される。
【0097】
［第１実施形態の変形例５］
次に、図２６を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例５について説明する。図２６は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２６は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿５の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２６と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２６に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１５を備える。
次に、図２６を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例５について説明する。図２６は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２６は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿５の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２６と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２６に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ１５を備える。
【0098】
［トランジスタ構造Ｔｒ１５］
トランジスタ構造Ｔｒ１５は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１５（図２６）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿５及び空洞１６０＿５が設けられる。半導体層１３０＿５は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。空洞１６０＿５は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
トランジスタ構造Ｔｒ１５は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ１５（図２６）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿５及び空洞１６０＿５が設けられる。半導体層１３０＿５は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。空洞１６０＿５は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
【0099】
【0100】
半導体部ＳＰ４３は、例えば図２６に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ４３ａと、部分ＳＰ４３ｂとを備える。部分ＳＰ４３ａ及び部分ＳＰ４３ｂは、それらのＺ方向中央近傍からＺ方向の正側及び負側へ向かうにつれ、Ｘ方向の幅が大きくなる。部分ＳＰ４３ａと、部分ＳＰ４３ｂとの間には、空洞１６０＿５が設けられる。部分ＳＰ４３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ４３ａを備える。部分ＳＰ４３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ４３ｂを備える。半導体部ＳＰ４３は、例えば図２６に示すＸＺ断面において、面ＳＵ４３ａから面ＳＵ４３ｂまで連続していない。
【0101】
面ＳＵ４３ａから面ＳＵ４３ｂまでの距離を、距離Ｘ４３とする。距離Ｘ４３は、距離Ｘ１１及び距離Ｘ１２よりも大きい。
【0102】
空洞１６０＿５は、そのＺ方向中央近傍からＺ方向の正側及び負側へ向かうにつれ、Ｘ方向の幅が小さくなる。
【0103】
［第１実施形態の変形例５の製造方法］
次に、図２７を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例５の製造方法について説明する。
次に、図２７を参照して、第１実施形態に係る半導体装置の変形例５の製造方法について説明する。
【0104】
第１実施形態の変形例５に係る半導体装置は、基本的には第１実施形態と同様に製造される。しかしながら、本変形例に係る半導体装置の製造方法では、図１２及び図１３を参照して説明した工程に対応する工程において、図２７に示す様に、開口ＴＨ１１の内部及び絶縁層１１３の上面に、半導体層１３０＿５´を形成する。半導体層１３０＿５´を形成する際には、開口ＴＨ１１の内壁の凸部において、特に成膜速度が速い条件を用いる。これにより、Ｚ方向中央からＺ方向の正側及び負側へ向かうにつれ、Ｘ方向の幅が小さい空洞１６０＿５（図２７）が形成される。
【0105】
［第２実施形態］
次に、図２８を用いて、第２実施形態に係る半導体装置について説明する。図２８は、第２実施形態に係る半導体装置について説明するための模式的な断面図である。尚、図２８は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿６の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２８と同様の構造が観察される。第２実施形態に係る半導体装置は、例えば、図２８に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２０を備える。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、図２８を用いて、第２実施形態に係る半導体装置について説明する。図２８は、第２実施形態に係る半導体装置について説明するための模式的な断面図である。尚、図２８は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿６の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２８と同様の構造が観察される。第２実施形態に係る半導体装置は、例えば、図２８に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２０を備える。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0106】
［トランジスタ構造Ｔｒ２０］
トランジスタ構造Ｔｒ２０は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２０（図２８）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿６及び空洞１６０＿６が設けられる。半導体層１３０＿６は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。空洞１６０＿６は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
トランジスタ構造Ｔｒ２０は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２０（図２８）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿６及び空洞１６０＿６が設けられる。半導体層１３０＿６は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。空洞１６０＿６は、空洞１６０と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
【0107】
半導体層１３０＿６は、基本的には、半導体層１３０と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿６は、半導体部ＳＰ１１と半導体部ＳＰ１３との間に、Ｚ方向において絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ６４を備える。また、半導体層１３０＿６は、半導体部ＳＰ１２と半導体部ＳＰ１３との間に、Ｚ方向において絶縁層１１１に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ６５を備える。
【0108】
半導体部ＳＰ６４は、例えば図２８に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ６４ａと、部分ＳＰ６４ｂとを備える。部分ＳＰ６４ａと、部分ＳＰ６４ｂとの間には、空洞１６０＿６の一部が設けられている。部分ＳＰ６４ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ６４ａを備える。部分ＳＰ６４ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ６４ｂを備える。半導体部ＳＰ６４は、例えば図２８に示すＸＺ断面において、面ＳＵ６４ａから面ＳＵ６４ｂまで連続していない。
【0109】
半導体部ＳＰ６５は、例えば図２８に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ６５ａと、部分ＳＰ６５ｂとを備える。部分ＳＰ６５ａと、部分ＳＰ６５ｂとの間には、空洞１６０＿６の一部が設けられている。部分ＳＰ６５ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ６５ａを備える。部分ＳＰ６５ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ６５ｂを備える。半導体部ＳＰ６５は、例えば図２８に示すＸＺ断面において、面ＳＵ６５ａから面ＳＵ６５ｂまで連続していない。
【0110】
空洞１６０＿６は、Ｚ方向において導電層１５０に対応する所定の位置におけるＸ方向の幅が、Ｚ方向において絶縁層１１１及び絶縁層１１３に対応する位置におけるＸ方向の幅よりも広い。
【0111】
［第２実施形態の変形例１］
次に、図２９を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図２９は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２９は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿７の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２９と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２９に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２１を備える。
次に、図２９を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図２９は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図２９は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿７の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図２９と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図２９に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２１を備える。
【0112】
［トランジスタ構造Ｔｒ２１］
トランジスタ構造Ｔｒ２１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）の様な半導体層１３０＿２及び空洞１６０＿２は設けられず、図２９に示す様な半導体層１３０＿７及び空洞１６０＿７が設けられる。半導体層１３０＿７は、例えば、半導体層１３０＿２と同様の材料を含む。空洞１６０＿７は、空洞１６０＿２と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
トランジスタ構造Ｔｒ２１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）には、トランジスタ構造Ｔｒ１２（図２０）の様な半導体層１３０＿２及び空洞１６０＿２は設けられず、図２９に示す様な半導体層１３０＿７及び空洞１６０＿７が設けられる。半導体層１３０＿７は、例えば、半導体層１３０＿２と同様の材料を含む。空洞１６０＿７は、空洞１６０＿２と同様のいずれの固体材料も含まない空間である。
【0113】
半導体層１３０＿７は、基本的には、半導体層１３０＿２と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿２は、半導体部ＳＰ３１と半導体部ＳＰ３３との間に、Ｚ方向において絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ７４を備える。
【0114】
半導体部ＳＰ７４は、例えば図２９に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ７４ａと、部分ＳＰ７４ｂとを備える。部分ＳＰ７４ａと、部分ＳＰ７４ｂとの間には、空洞１６０＿７の一部が設けられている。部分ＳＰ７４ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ７４ａを備える。部分ＳＰ７４ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ７４ｂを備える。半導体部ＳＰ７４は、例えば図２９に示すＸＺ断面において、面ＳＵ７４ａから面ＳＵ７４ｂまで連続していない。
【0115】
尚、半導体部ＳＰ７４は、図２０を参照して説明した様なテーパ形状を備える。
【0116】
空洞１６０＿７は、Ｚ方向において導電層１５０に対応する所定の位置におけるＸ方向の幅が、Ｚ方向において絶縁層１１３に対応する位置におけるＸ方向の幅よりも広い。
【0117】
［第２実施形態の変形例２］
次に、図３０を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の変形例２について説明する。図３０は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図３０は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿８の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３０と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図３０に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２２を備える。
次に、図３０を参照して、第２実施形態に係る半導体装置の変形例２について説明する。図３０は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図３０は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿８の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３０と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図３０に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ２２を備える。
【0118】
［トランジスタ構造Ｔｒ２２］
トランジスタ構造Ｔｒ２２は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２２（図３０）には、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）の様な半導体層１３０＿７及び空洞１６０＿７は設けられず、半導体層１３０＿８及び空洞１６０＿８が設けられる。
トランジスタ構造Ｔｒ２２は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）と同様に構成される。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ２２（図３０）には、トランジスタ構造Ｔｒ２１（図２９）の様な半導体層１３０＿７及び空洞１６０＿７は設けられず、半導体層１３０＿８及び空洞１６０＿８が設けられる。
【0119】
半導体層１３０＿８は、基本的には、半導体層１３０＿７と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿８は、半導体部ＳＰ３３（図２９）のかわりに、半導体部ＳＰ８３（図３０）を備え、半導体部ＳＰ７４（図２９）のかわりに、半導体部ＳＰ８４（図３０）を備える。
【0120】
半導体部ＳＰ８３は、例えば図３０に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ８３ａと、部分ＳＰ８３ｂとを備える。部分ＳＰ８３ａ及び部分ＳＰ８３ｂは、それらのＺ方向中央からＺ方向の正側及び負側へ向かうにつれ、Ｘ方向の幅が大きくなる。部分ＳＰ８３ａと、部分ＳＰ８３ｂとの間には、空洞１６０＿８の一部が設けられている。部分ＳＰ８３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ８３ａを備える。部分ＳＰ８３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ８３ｂを備える。半導体部ＳＰ８３は、例えば図３０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ８３ａから面ＳＵ８３ｂまで連続していない。
【0121】
半導体部ＳＰ８４は、例えば図３０に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ８４ａと、部分ＳＰ８４ｂとを備える。部分ＳＰ８４ａと、部分ＳＰ８４ｂとの間には、空洞１６０＿８の一部が設けられている。部分ＳＰ８４ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ８４ａを備える。部分ＳＰ８４ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ８４ｂを備える。半導体部ＳＰ８４は、例えば図３０に示すＸＺ断面において、面ＳＵ８４ａから面ＳＵ８４ｂまで連続していない。
【0122】
空洞１６０＿８は、そのＺ方向中央からＺ方向の正側及び負側へ向かうにつれ、Ｘ方向の幅が小さくなる。
【0123】
［第３実施形態］
次に、図３１を用いて、第３実施形態に係る半導体装置について説明する。図３１は、第３実施形態に係る半導体装置について説明するための模式的な断面図である。尚、図３１は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿９の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３１と同様の構造が観察される。第３実施形態に係る半導体装置は、例えば、図３１に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ３０を備える。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、図３１を用いて、第３実施形態に係る半導体装置について説明する。図３１は、第３実施形態に係る半導体装置について説明するための模式的な断面図である。尚、図３１は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿９の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３１と同様の構造が観察される。第３実施形態に係る半導体装置は、例えば、図３１に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ３０を備える。以下の説明では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
【0124】
［トランジスタ構造Ｔｒ３０］
トランジスタ構造Ｔｒ３０は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿９及び絶縁層２００が設けられる。半導体層１３０＿９は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。絶縁層２００は、半導体層１３０＿９の内部に設けられる。絶縁層２００の外周面は半導体層１３０＿９に接し、絶縁層２００の上面は導電層１７０に接し、絶縁層２００の下面は導電層１２０に接する。絶縁層２００は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を含む。
トランジスタ構造Ｔｒ３０は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）には、トランジスタ構造Ｔｒ１０（図６）の様な半導体層１３０及び空洞１６０は設けられず、半導体層１３０＿９及び絶縁層２００が設けられる。半導体層１３０＿９は、例えば、半導体層１３０と同様の材料を含む。絶縁層２００は、半導体層１３０＿９の内部に設けられる。絶縁層２００の外周面は半導体層１３０＿９に接し、絶縁層２００の上面は導電層１７０に接し、絶縁層２００の下面は導電層１２０に接する。絶縁層２００は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ２）等を含む。
【0125】
半導体層１３０＿９は、例えば図３１に示す様に、Ｚ方向において、絶縁層１１３に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ９１と、絶縁層１１１に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ９２と、導電層１５０に対応する位置に設けられた略円筒状の半導体部ＳＰ９３とを備える。
【0126】
半導体部ＳＰ９１は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ９１ａと、部分ＳＰ９１ｂとを備える。部分ＳＰ９１ａと、部分ＳＰ９１ｂとの間には、絶縁層２００の一部が設けられている。部分ＳＰ９１ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９１ａを備える。部分ＳＰ９１ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９１ｂを備える。半導体部ＳＰ９１は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、面ＳＵ９１ａから面ＳＵ９１ｂまで連続していない。また、半導体部ＳＰ９１の上端部は、略円環状であり、導電層１７０に接続されている。
【0127】
半導体部ＳＰ９２は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ９２ａと、部分ＳＰ９２ｂとを備える。部分ＳＰ９２ａと、部分ＳＰ９２ｂとの間には、絶縁層２００の一部が設けられている。部分ＳＰ９２ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９２ａを備える。部分ＳＰ９２ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９２ｂを備える。半導体部ＳＰ９２は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、面ＳＵ９２ａから面ＳＵ９２ｂまで連続していない。また、半導体部ＳＰ９２の下端部は、略円環状であり、導電層１２０に接続されている。
【0128】
半導体部ＳＰ９３は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ９３ａと、部分ＳＰ９３ｂとを備える。部分ＳＰ９３ａと、部分ＳＰ９３ｂとの間には、絶縁層２００の一部が設けられている。部分ＳＰ９３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９３ａを備える。部分ＳＰ９３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ９３ｂを備える。半導体部ＳＰ９３は、例えば図３１に示すＸＺ断面において、面ＳＵ９３ａから面ＳＵ９３ｂまで連続していない。
【0129】
面ＳＵ９１ａから面ＳＵ９１ｂまでの距離を、距離Ｘ９１とする。面ＳＵ９２ａから面ＳＵ９２ｂまでの距離を、距離Ｘ９２とする。面ＳＵ９３ａから面ＳＵ９３ｂまでの距離を、距離Ｘ９３とする。距離Ｘ９３は、距離Ｘ９１及び距離Ｘ９２よりも大きい。
【0130】
部分ＳＰ９３ａのＸ方向の幅を、幅Ｘ９３ａとする。部分ＳＰ９３ｂのＸ方向の幅を、幅Ｘ９３ｂとする。幅Ｘ９３ａ及び幅Ｘ９３ｂは、距離Ｘ９１及び距離Ｘ９２よりも小さい。また、幅Ｘ９３ａと幅Ｘ９３ｂとの和は、距離Ｘ９１及び距離Ｘ９２よりも小さい。
【0131】
［第３実施形態の変形例１］
次に、図３２を参照して、第３実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図３２は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図３２は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿１０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３２と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図３２に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ３１を備える。
次に、図３２を参照して、第３実施形態に係る半導体装置の変形例１について説明する。図３２は、本変形例に係る半導体装置の一部の構成を示す模式的な断面図である。尚、図３２は、ＸＺ断面を示しているが、半導体層１３０＿１０の中心軸に沿ったＸＺ断面以外の断面（例えば、ＹＺ断面）を観察した場合にも、図３２と同様の構造が観察される。本変形例に係る半導体装置は、例えば、図３２に示す様なトランジスタ構造Ｔｒ３１を備える。
【0132】
［トランジスタ構造Ｔｒ３１］
トランジスタ構造Ｔｒ３１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ３１（図３２）には、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）の様な半導体層１３０＿９、絶縁層１４０、及び絶縁層２００は設けられず、図３２に示す様な半導体層１３０＿１０、絶縁層１４０＿１０、及び絶縁層２１０が設けられる。半導体層１３０＿１０、絶縁層１４０＿１０、及び絶縁層２１０は、例えば、半導体層１３０＿９、絶縁層１４０、及び絶縁層２００と同様の材料を含む。
トランジスタ構造Ｔｒ３１は、基本的には、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）と同様に構成されている。しかしながら、トランジスタ構造Ｔｒ３１（図３２）には、トランジスタ構造Ｔｒ３０（図３１）の様な半導体層１３０＿９、絶縁層１４０、及び絶縁層２００は設けられず、図３２に示す様な半導体層１３０＿１０、絶縁層１４０＿１０、及び絶縁層２１０が設けられる。半導体層１３０＿１０、絶縁層１４０＿１０、及び絶縁層２１０は、例えば、半導体層１３０＿９、絶縁層１４０、及び絶縁層２００と同様の材料を含む。
【0133】
半導体層１３０＿１０は、基本的には、半導体層１３０＿９と同様に構成される。しかしながら、半導体層１３０＿１０は、半導体部ＳＰ９１、半導体部ＳＰ９２、及び半導体部ＳＰ９３のかわりに、略円筒状の半導体部ＳＰ１０１、略円柱状の半導体部ＳＰ１０２、及び略円筒状の半導体部ＳＰ１０３を備える。半導体部ＳＰ１０１、半導体部ＳＰ１０２、及び半導体部ＳＰ１０３は、例えば図３２に示す様に、それぞれＺ方向の負側に設けられた部分ほど、Ｘ方向の幅（径方向の幅）が小さい。
【0134】
半導体部ＳＰ１０１は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ１０１ａと、部分ＳＰ１０１ｂとを備える。部分ＳＰ１０１ａと、部分ＳＰ１０１ｂとの間には、絶縁層２１０の一部が設けられている。半導体部ＳＰ１０１は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１０１ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１０１ｂとを備える。半導体部ＳＰ１０１は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１０１ａから面ＳＵ１０１ｂまで連続していない。
【0135】
半導体部ＳＰ１０２は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１０２ａと、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０に接する面ＳＵ１０２ｂとを備える。半導体部ＳＰ１０２は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１０２ａから面ＳＵ１０２ｂまで連続して設けられる。
【0136】
半導体部ＳＰ１０３は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、Ｘ方向に離間する部分ＳＰ１０３ａと、部分ＳＰ１０３ｂとを備える。部分ＳＰ１０３ａと、部分ＳＰ１０３ｂとの間には、絶縁層２１０の一部が設けられている。部分ＳＰ１０３ａは、Ｘ方向の一方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ１０３ａを備える。部分ＳＰ１０３ｂは、Ｘ方向の他方側の面であって絶縁層１４０＿２に接する面ＳＵ１０３ｂを備える。半導体部ＳＰ１０３は、例えば図３２に示すＸＺ断面において、面ＳＵ１０３ａから面ＳＵ１０３ｂまで連続していない。
【0137】
尚、半導体部ＳＰ１０１，ＳＰ１０２，ＳＰ１０３は、図２０を参照して説明した様なテーパ形状を備える。
【0138】
図３２に示すＸＺ断面において、半導体部ＳＰ１０１の下端近傍の高さ位置における面ＳＵ１０１ａから面ＳＵ１０１ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ１０１とする。また、半導体部ＳＰ１０２の上端近傍の高さ位置における面ＳＵ１０２ａから面ＳＵ１０２ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ１０２とする。また、半導体部ＳＰ１０３の上端近傍の高さ位置における面ＳＵ１０３ａから面ＳＵ１０３ｂまでのＸ方向の距離を、距離Ｘ１０３とする。距離Ｘ１０３は、距離Ｘ１０１及び距離Ｘ１０２よりも大きい。
【0139】
部分ＳＰ１０３ａのＸ方向の幅を、幅Ｘ１０３ａとする。部分ＳＰ１０３ｂのＸ方向の幅を、幅Ｘ１０３ｂとする。幅Ｘ１０３ａ及び幅Ｘ１０３ｂは、それぞれ、距離Ｘ１０１及び距離Ｘ１０２よりも小さい。また、幅Ｘ１０３ａと幅Ｘ１０３ｂとの和は、距離Ｘ１０１よりも小さい。
【0140】
［その他の実施形態］
以上、第１実施形態～第３実施形態に係る半導体装置について説明した。しかしながら、これらの実施形態に係る半導体装置はあくまでも例示であり、具体的な構成、動作等は適宜調整可能である。
以上、第１実施形態～第３実施形態に係る半導体装置について説明した。しかしながら、これらの実施形態に係る半導体装置はあくまでも例示であり、具体的な構成、動作等は適宜調整可能である。
【0141】
例えば、以上の説明では、選択トランジスタＳＴに、キャパシタＣａｐが接続される例について説明した。この様な例において、キャパシタＣａｐの形状、構造等は、適宜調整可能である。
【0142】
また、以上の説明では、選択トランジスタＳＴに接続されるメモリ部として、キャパシタＣａｐが採用される例について説明した。しかしながら、メモリ部は、キャパシタＣａｐでなくても良い。例えば、メモリ部は、強誘電体、強磁性体、ＧｅＳｂＴｅ等のカルコゲン材料、又は、その他の材料を含み、これら材料の特性を利用してデータを記録するものであっても良い。例えば、以上において説明したいずれかの構造において、キャパシタＣａｐを形成する電極間の絶縁層に、これら材料のいずれかを含ませても良い。
【0143】
［その他］
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0144】
１１１…絶縁層、１１３…絶縁層、１３０…半導体層、１４０…絶縁層、１５０…導電層、１６０…空洞、ＳＰ１１…半導体部、ＳＰ１２…半導体部、ＳＰ１３…半導体部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】