半导体装置的制作方法

1.本公开涉及半导体装置。


背景技术：

2.存在一种在同一基板上针对每一个存储单元块形成具有不同特性的存储元件的方法。例如，在专利文献1中描述的方法中，首先在形成第一存储单元块的基板上的区域中形成具有第一特性的存储元件的材料膜，然后将材料膜图案化以形成具有第一特性的存储元件。
3.接着，在用绝缘掩模覆盖形成的存储元件之后，在形成有第二存储单元块的基板上的区域中形成具有第二特性的存储元件的材料膜，并将材料膜图案化以形成具有第二特性的存储元件。
4.结果，可以在同一基板上形成其中设置有具有第一特性的存储元件的第一存储单元块和其中设置有具有第二特性的存储元件的第二存储单元块。
5.引用列表
6.专利文献
7.专利文献1：jp 2012-14787a


技术实现要素：

8.技术问题
9.然而，在上述传统技术中，需要执行等于或者大于存储元件的特性的期望数量的次数的图案化，并且因此，制造成本增加。
10.因此，本公开提出了一种能够降低制造成本的半导体装置。
11.问题的解决方案
12.根据本公开，提供了一种半导体装置。根据本公开的实施方式的半导体装置包括存储元件、上部电极、下部电极、保护膜和氢气调节区域。存储元件嵌入在绝缘层中。上部电极连接存储元件和第一触点。下部电极跨过存储元件位于与上部电极相对的一侧上，以连接存储元件和第二触点。保护膜覆盖除了与第一触点的连接表面和与第二触点的连接表面之外的包括存储元件、上部电极和下部电极的层压体的外围表面。氢气调节区域吸收氢气并且嵌入绝缘层中，绝缘层中的绝缘膜介于氢气调节区域与层压体之间。
附图说明
13.图1是根据实施方式的半导体装置的纵截面图。
14.图2是根据实施方式的第一变形例的半导体装置的纵截面图。
15.图3是根据实施方式的第二变形例的半导体装置的纵截面图。
16.图4是根据实施方式的第三变形例的半导体装置的纵截面图。
17.图5是根据实施方式的半导体装置的横截面图。
18.图6是根据实施方式的第四变形例的半导体装置的横截面图。
19.图7是根据实施方式的第五变形例的半导体装置的横截面图。
20.图8是示出根据本公开的实施方式的半导体装置的制造工序的流程图。
具体实施方式
21.在下文中，下面参考附图详细描述本公开的实施方式。在以下各实施方式中，对相同部分附加相同的附图标记，省略重复的说明。在以下描述中，设置有多个存储元件的平坦表面的平面方向被称为水平方向，并且与设置有多个存储元件的平坦表面正交的方向被称为垂直方向。
22.[1.根据实施方式的半导体装置的截面结构]
[0023]
图1是根据实施方式的半导体装置的纵截面图。如图1所示，半导体装置1包括存储元件31、上部电极32、下部电极33和保护膜6。
[0024]
存储元件31嵌入在诸如氧化硅(sio2)层的绝缘层21中。上部电极32连接存储元件31和第一触点4。上部电极32例如由包含钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)、钨(w)、铜(cu)和铝(al)中的一种或多种的高导电材料形成。
[0025]
第一触点4例如由诸如铜(cu)、钨(w)或铝(al)的高导电材料形成。第一触点4的侧表面和底表面被阻挡金属41覆盖。阻挡金属41例如由钛(ti)和钽(ta)的单质或包含钛(ti)和钽(ta)的合金形成。
[0026]
下部电极33跨过存储元件31位于与上部电极32相对的一侧上，并且连接存储元件31和第二触点5。下部电极33由例如包含钛(ti)、氮化钛(tin)、钽(ta)、氮化钽(tan)、钨(w)、铜(cu)和铝(al)中的一种或多种的高导电材料形成。
[0027]
第二触点5例如由诸如铜(cu)、钨(w)或铝(al)的高导电材料形成。第二触点5的侧表面被阻挡金属51覆盖。阻挡金属51例如由钛(ti)和钽(ta)的单质或包含钛(ti)和钽(ta)的合金形成。
[0028]
保护膜6覆盖除了与第一触点4的连接表面和与第二触点5的连接表面之外的包括存储元件31、上部电极32和下部电极33的层压体3的外围表面。例如，保护膜6由氮化硅(sin)制成。例如，保护膜6防止存储元件31的氧化。保护膜6在嵌入第一触点4和层压体3的绝缘层21与嵌入第二触点5的绝缘层22之间延伸。
[0029]
存储元件31是例如自旋扭矩磁性隧道结(st-mtj)元件，其通过自旋注入使稍后描述的存储层的磁化方向反转以存储信息。
[0030]
注意，存储元件31不限于st-mtj元件，并且可以是例如电阻式随机存取存储器(reram)、相变随机存取存储器(pcram)等。
[0031]
存储元件31具有例如其中基底层、固定磁化层、绝缘层、存储层和盖层从更靠近第二触点5的一侧依次层压的层压结构。通过改变存储层的磁化方向将信息存储在存储元件31中。存储元件31根据存储层的磁化与固定磁化层的磁化之间的相对角度(平行或反平行)来存储信息“0”或“1”。
[0032]
存储元件31中的基底层和盖层由例如钽(ta)或钌(ru)等金属膜或其层压膜形成。存储元件31中的固定磁化层是用作存储层中的存储信息(磁化方向)的参考的参考层。
[0033]
存储元件31中的绝缘层是用作隧道阻挡层的中间层，并且例如由氧化铝(al2o3)或
氧化镁(mgo)形成。存储元件31中的存储层由具有其中固定磁化层的磁化方向在垂直于膜表面的方向上自由变化的磁矩的铁磁材料形成。存储层由例如钴(co)-铁(fe)-硼(b)制成。
[0034]
在半导体装置1中，在制造工序中产生的氢气可进入存储元件31。
[0035]
在存储元件31中，当已经进入的氢气的量增加时，存储层中的信息保持功率随着已经进入的氢气的量的增加而减小。然后，在存储元件31中，当信息保持功率减小时，在期间可保持信息的时间缩短，但是相反，写入信息的容易性提高。
[0036]
在此，因为具有大信息保持功率的存储元件31可以长时间存储信息，所以其适用于例如存储器。另一方面，具有小信息保持功率的存储元件31具有写入信息所需的低电压并且写入信息所需的短时间。因此，例如适用于高速缓冲存储器。
[0037]
因此，根据实施方式的半导体装置1具有这样的配置，其中可以通过一次图案化在同一基板上形成具有不同特性和应用的存储元件31。具体地，半导体装置1包括氢气调节区域7。氢气调节区域7嵌入在绝缘层21中，绝缘层21中的绝缘膜23介于氢气调节区域7与包括存储元件31、上部电极32和下部电极33的层压体3之间。
[0038]
氢气调节区域7例如由钛(ti)、锆(zr)、铪(hf)、钒(v)、铌(nb)或钽(ta)等具有储氢功能的金属或包含这些具有储氢功能的金属中的至少两种以上的合金形成。
[0039]
氢气调节区域7的侧表面和底表面覆盖有阻挡金属71。阻挡金属71例如由钛(ti)和钽(ta)的单质或包含钛(ti)和钽(ta)的合金形成。
[0040]
根据半导体装置1，氢气调节区域7吸收绝缘层21中的氢气以抑制氢气进入存储元件31，使得可以抑制存储层的信息保持功率的降低。
[0041]
此外，例如通过针对每一个存储块提供具有不同体积的氢气调节区域7，半导体装置1可包括在同一基板上的具有不同信息保持功率(特性)的存储元件31。
[0042]
在形成氢气调节区域7的过程中，首先在绝缘层21上形成光刻胶，并通过使用光刻的图形化去除氢气调节区域7形成位置上的光刻胶。
[0043]
然后，使用光刻胶作为掩模，通过例如反应离子蚀刻(rie)在绝缘层21中形成孔，并且在孔的内周表面上形成阻挡金属71。然后，嵌入具有储氢功能的金属以形成氢气调节区域7。
[0044]
因此，为了制造半导体装置1，例如通过改变形成在每一个存储块的绝缘层21中的用于氢气调节区域7的孔的尺寸和深度，可以通过一次图案化将具有不同特性的存储元件31单独形成在同一基板上。
[0045]
如上所述，在半导体装置1中，因为可以通过一次图案化将具有不同特性的存储元件31单独形成在同一基板上，所以与执行多次图案化的情况相比，减少了制造步骤的数量。结果可以降低制造成本。
[0046]
半导体装置1的氢气调节区域7形成在从与绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层到绝缘层21中设置有层压体3的层的深度中。
[0047]
氢气调节区域7可仅设置在与绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层中，或者可仅设置在与绝缘层21中设置有层压体3的层相同的层中。
[0048]
在氢气进入存储元件31之前，在氢气调节区域7中位于与设置有第一触点4的层相同的层中的部分吸收例如从形成在绝缘层上的多层布线层进入的氢气。因此，氢气调节区域7可以抑制存储元件31的特性由于氢气而改变。
[0049]
位于与在氢气调节区域7中设置有层压体3的层相同的层中的部分吸收存在于绝缘层21中最接近存储元件31的位置处的氢气，从而可抑制由于氢气导致的存储元件31的特性变化。
[0050]
[2.根据第一变形例的半导体装置的截面结构]
[0051]
接着，参照图2说明第一变形例的半导体装置1a。图2是根据实施方式的第一变形例的半导体装置的纵截面图。
[0052]
如图2所示，在第一变形例的半导体装置1a中，氢气调节区域7a的深度与图1所示的氢气调节区域7的深度不同。氢气调节区域7a形成在从与在绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层到与在绝缘层22中设置有第二触点5的层相同的层的深度中。在氢气调节区域7a的侧表面和底表面也设置有阻挡金属71a。
[0053]
图2所示的氢气调节区域7a具有比图1所示的氢气调节区域7更大的体积，并且还具有更大的氢气存储量。因此，通过在同一基板上的第一存储单元块中采用图1所示的氢气调节区域7，并且在同一基板上的第二存储单元块的形成区域中采用图2所示的氢气调节区域7a，能够在同一基板上设置具有不同的信息保持功率的存储单元块。
[0054]
氢气调节区域7a穿透绝缘层21与绝缘层22之间的保护膜6的一部分。因此，氢气调节区域7a可在与其中在绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层、与其中设置有层压体3的层相同的层以及与其中在绝缘层22中设置有第二触点5的层相同的层中通过一次图案化来形成。
[0055]
[3.根据第二变形例的半导体装置的截面结构]
[0056]
接下来，将参考图3描述根据第二变形例的半导体装置1b。图3是根据实施方式的第二变形例的半导体装置的纵截面图。
[0057]
如图3所示，根据第二变形例的半导体装置1b的保护膜6b设置在层压体3的除了与第一触点4的连接表面和与第二触点5的连接表面之外的外围表面上，并且不在图1所示的绝缘层21和22之间延伸。
[0058]
如上所述，根据处理方法，在绝缘层21和22之间不存在保护膜6的半导体装置1b也是可用的。同样在上述半导体装置1b中，通过设置氢气调节区域7，可以通过一次图案化将具有不同特性的存储元件31布置在同一基板上。
[0059]
[4.根据第三变形例的半导体装置的截面结构]
[0060]
接着，参照图4说明第三变形例的半导体装置1c。图4是根据实施方式的第四变形例的半导体装置的纵截面图。
[0061]
如图4所示，半导体装置1c包括氢气调节区域7c，该氢气调节区域7c从与绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层延伸到绝缘层21与22之间的保护膜6的一部分。阻挡金属71c设置在氢气调节区域7c的侧表面和底表面上。在氢气调节区域7c上形成层间绝缘膜2c。
[0062]
半导体装置1c在与设置有第二触点5的层相同的层中还包括氢气调节区域72c。在氢气调节区域72c的侧表面和底表面设置有阻挡金属73c。氢气调节区域72c吸收穿过绝缘层21并且扩散到下部绝缘层22的氢气，使得可以抑制由于氢气导致的存储元件31的特性的变化。
[0063]
当制造图4中所示的半导体装置1c时，首先，在下部绝缘层22中形成阻挡金属51和73c、第二触点5以及氢气调节区域72c。接着，依次形成下部电极33、存储元件31、上部电极
32和保护膜6。
[0064]
然后，在形成上部绝缘层21之后，形成阻挡金属71c和氢气调节区域7c。然后，在绝缘层21上进一步形成层间绝缘膜2c之后，形成阻挡金属41和第一触点4。
[0065]
这样，因为首先形成氢气调节区域7c，并且在用层间绝缘膜2c覆盖氢气调节区域7c的上表面之后形成第一触点4，所以可以防止在形成第一触点4时氢气调节区域7c中的金属被污染。
[0066]
此外，在半导体装置1c中，需要用于形成氢气调节区域72c的图案化和用于形成氢气调节区域7c的图案，但是氢气调节区域72c和7c的体积可以在两次图案化中精细地调节。
[0067]
例如，当首先形成的氢气调节区域72c的体积变化时，氢气调节区域72c的变化的体积通过后续通过图案化形成的氢气调节区域7c消除。其结果，能够使上下配置的氢气调节区域7c、72c的总体积一致。
[0068]
[5.根据实施方式的氢气调节区域的布置]
[0069]
接着，参照图5说明氢气调节区域7的布置。图5是根据实施方式的半导体装置的横截面图。图5示意性地示出通过沿着设置有存储元件31的平面切割图1所示的半导体装置1而获得的切割面。
[0070]
如图5所示，半导体装置1包括在同一基板上的多个存储元件31。存储元件31形成为具有相等的横截面面积、在垂直方向上相等的深度、以及相同的体积。
[0071]
氢气调节区域7设置在相邻的存储元件31之间。每一个氢气调节区域7例如设置在围绕每一个存储元件31的四个角处。在图5所示的区域中，氢气调节区域7形成为具有相等的横截面面积、在垂直方向上的相等的深度以及相同的体积。氢气调节区域7被布置成使得到最近的存储元件31的距离全部相等。结果，在半导体装置1中，各个存储元件31的信息保持功率变得均匀。
[0072]
[6.根据第四变形例的半导体装置的氢气调节区域的布置]
[0073]
接着，参见图6说明第四变形例的半导体装置1d的氢气调节区域7d的配置。图6是根据实施方式的第四变形例的半导体装置的横截面图。图6示意性地示出通过沿着设置有存储元件31的平面切割半导体装置1d而获得的切割面。
[0074]
如图6所示，氢气调节区域7d在横截面图中形成为例如格子状。阻挡金属71d设置在氢气调节区域7d和绝缘层21之间。每一个存储元件31设置在由氢气调节区域7d的格子包围的位置处。以这种方式，氢气调节区域7d被设置为在与从第一触点4到第二触点5的方向正交的平面中围绕存储元件31的整个外围。
[0075]
因此，氢气调节区域7d可以比图5中所示的氢气调节区域7从围绕每一个存储元件31的绝缘层21中吸收更大量的氢气。因此，半导体装置1d可以包括具有比图5中所示的半导体装置1的信息保持功率更大的信息保持功率的存储元件31。
[0076]
[7.根据第五变形例的半导体装置的氢气调节区域的布置]
[0077]
接着，参见图7说明第五变形例的半导体装置1e的氢气调节区域7和氢气调节区域7e的布置。图7是根据实施方式的第四变形例的半导体装置的横截面图。图7示意性地示出通过沿着设置有存储元件31的平面切割半导体装置1e而获得的切割面。
[0078]
如图7所示，半导体装置1e在同一基板上包括设置有第一单元块的第一区域10和设置有第二单元块的第二区域20。多个存储元件31设置在第一区域10和第二区域20的每
中。
[0079]
存储元件31形成为具有相等的横截面面积、在垂直方向上相等的深度、以及相同的体积。在第一区域10中，与图5所示的氢气调节区域7具有相同形状的氢气调节区域7以与图5所示的结构相同的结构设置。
[0080]
另一方面，在第二区域20中，设置横截面积大于第一区域10中所设置的横截面积且深度等于或大于第一区域10中所设置的深度的氢气调节区域7e。
[0081]
氢气调节区域7e例如设置在围绕每一个存储元件31的四个角，并且被布置为使得到最近的存储元件31的距离全部相等。阻挡金属71e设置在氢气调节区域7e和绝缘层21之间。
[0082]
第二区域20中的氢气调节区域7e的体积大于第一区域10中的氢气调节区域7的体积。因此，与第一区域10的氢气调节区域7相比，第二区域20的氢气调节区域7e可以从围绕每一个存储元件31的绝缘层21中吸收更大量的氢气。因此，第二区域20中的存储元件31具有比第一区域10中的存储元件31更大的信息保持功率。
[0083]
如上所述，半导体装置1e包括在第一区域10中具有相对小的信息保持功率的存储元件31，并且包括在第二区域20中具有相对大的信息保持功率的存储元件31。根据第五变形例，通过对第一区域10和第二区域20中通过一次图案化形成的氢气调节区域7和7e提供不同的体积，可以在同一基板上单独形成具有不同特性的存储元件31。
[0084]
[8.半导体装置制造工序]
[0085]
接着，参见图8说明本实施方式的半导体装置1的制造工序。图8是示出根据本公开的实施方式的半导体装置的制造工序的流程图。
[0086]
图8的左列示出包括通用存储元件的半导体装置的制造工序。图8的右列示出根据实施方式的氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d和7e的制造过程。
[0087]
例如，当制造包括存储元件31的半导体装置时，首先在下部绝缘层22中形成第二触点5(步骤s101)。此时，在绝缘层22上形成光刻胶，通过光刻去除第二触点5形成位置处的光刻胶。
[0088]
接下来，使用剩余的光刻胶作为掩模来执行rie，以在绝缘层22中形成用于第二触点5的孔。例如，通过溅射在孔的内周表面上形成阻挡金属51，然后，将作为第二触点5的材料的金属嵌入孔中。例如，通过化学机械抛光(cmp)去除沉积在绝缘层22上的金属膜以形成第二触点5。
[0089]
随后，在绝缘层22上形成下部电极膜(步骤s102)，形成存储元件膜(步骤s103)，并且形成上部电极膜(步骤s104)。接下来，例如形成用于选择性地形成层压体3的硬掩模层，并且通过光刻在第二触点5上图案化光刻胶(步骤s105)。
[0090]
随后，形成硬掩模，并且通过使用图案化的光刻胶作为掩模进行蚀刻来去除上部电极膜、存储元件膜和下部电极膜的不必要的部分(步骤s106)。因此，其中依次层压下部电极33、存储元件31和上部电极32的层压体3形成在第二触点5上。
[0091]
随后，形成保护膜6以便覆盖绝缘层22和层压体3(步骤s107)。随后，形成层间绝缘膜(步骤s108)以形成上部绝缘层21。然后，通过例如cmp使绝缘层21的上表面平坦化(步骤s109)。
[0092]
随后，形成第一触点4(步骤s110)。此时，在绝缘层21上形成光刻胶，通过光刻去除
第一触点4形成位置处的光刻胶。
[0093]
接着，使用剩余的光刻胶作为掩模进行rie，以形成到达绝缘层21中的上部电极32的第一触点4的孔。例如，通过溅射在孔的内周表面上形成阻挡金属41，然后将作为第一触点4的材料的金属嵌入孔中。例如，通过cmp去除沉积在绝缘层21上的金属膜以形成第一触点4。
[0094]
然后，布线层形成在绝缘层21中和绝缘层21上(步骤s111)以完成包括存储元件31的半导体装置。在半导体装置中设置氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d、7e的情况下，在上述制造工序的中途追加步骤s201至s206的工序。
[0095]
如图8所示，在形成氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d、7e时，首先进行氢气调节区域图案的光刻(步骤s201)。这里，在绝缘层21或绝缘层22的上表面形成光刻胶，通过光刻去除形成氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d或7e的位置处的光刻胶。
[0096]
随后，使用剩余的光刻胶作为掩模进行蚀刻，以在绝缘层21或绝缘层22中形成用于形成氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d或7e的孔(步骤s202)。
[0097]
然后，用阻挡金属71、71a、71c、71d或71e覆盖形成的孔的内周表面，然后形成氢气调节膜(步骤s203)。此时，用氢气调节膜填充孔，并且在绝缘层21或绝缘层22中形成氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d或7e。
[0098]
随后，在氢气调节膜上执行cmp以暴露绝缘层21或绝缘层22的上表面(步骤s204)。然后，在绝缘层21或绝缘层22上和氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d或7e上形成层间绝缘膜(步骤s205)。
[0099]
最后，对绝缘层21或绝缘层22的上表面执行cmp(步骤s206)，并且平坦化绝缘层21或绝缘层22的上表面，以完成形成氢气调节区域7、7a、7c、72c、7d或7e的工艺。注意，当担心氢气调节膜暴露于晶圆表面时，适当地执行s205和s206。
[0100]
这里，例如，当氢气调节区域72c形成在与其中设置有第二触点5的层相同的层中时(参见附图)，步骤s201至204以及步骤s205至s206根据需要在步骤s101之前或在步骤s101与步骤s102之间插入。
[0101]
此外，例如，当氢气调节区域7、7c、7d或7e形成在与设置第一触点4的层相同的层中并且与设置层压体3的层相同的层中时，必要时，步骤s201至204以及步骤s205至s206插入步骤s109与步骤s110之间或步骤s110与步骤s111之间。此外，同样当形成从设置有第一触点4的层延伸到设置有第二触点5的层的氢气调节区域7a时，必要时，步骤s201至204以及s205至s206被插入在步骤s109与步骤s110之间或者在步骤s110与步骤s111之间。
[0102]
[9.效果]
[0103]
半导体装置1包括存储元件31、上部电极32、下部电极33、保护膜6和氢气调节区域7。存储元件31嵌入在绝缘层21中。上部电极32连接存储元件31和第一触点4。下部电极33跨过存储元件31位于与上部电极32相对的一侧上，并且连接存储元件31和第二触点5。保护膜6覆盖除了与第一触点4的连接表面和与第二触点5的连接表面之外的包括存储元件31、上部电极32和下部电极33的层压体3的外围表面。氢气调节区域7嵌入绝缘层21中，绝缘层21中的绝缘膜23介于在氢气调节区域7和层压体3之间，并且吸收氢气。由此，在半导体装置1中，能够通过一次图案化来形成体积不同的多个氢气调节区域7。结果，能够降低制造成本。
[0104]
氢气调节区域7设置在与其中在绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层中。氢
气调节区域7在进入存储元件31之前吸收从形成在绝缘层21上方的多层布线层进入的氢气。因此，氢气调节区域7可以抑制存储元件31的特性由于氢气而改变。
[0105]
氢气调节区域7设置在与其中在绝缘层21中设置有层压体3的层相同的层中。结果，氢气调节区域7吸收存在于绝缘层21中最接近存储元件31的位置处的氢气，从而可以抑制由于氢气导致的存储元件31的特性的变化。
[0106]
氢气调节区域72c设置在与其中在绝缘层22中设置有第二触点5的层相同的层中。结果，氢气调节区域72c吸收扩散到下部绝缘层22中的氢气，从而可以抑制由于氢气导致的存储元件31的特性的变化。
[0107]
保护膜6在嵌入第一触点4和层压体3的绝缘层21与嵌入第二触点5的绝缘层22之间延伸。氢气调节区域7a穿透绝缘膜6的绝缘层之间的部分。氢气调节区域7a可以在与绝缘层21中设置有第一触点4的层相同的层、与设置有层压体3的层相同的层、以及与绝缘层22中设置有第二触点5的层相同的层中通过一次图案化来形成。
[0108]
氢气调节区域7设置在相邻的存储元件31之间。结果，在半导体装置1中，各个存储元件31的信息保持功率变得均匀。
[0109]
氢气调节区域7d设置为在与从第一触点4到第二触点5的方向正交的平面中围绕存储元件31的整个外围。因此，氢气调节区域7d可以比图5中所示的氢气调节区域7从围绕每一个存储元件31的绝缘层21中吸收更大量的氢气。因此，半导体装置1d可以包括具有比图5中所示的半导体装置1的信息保持功率更大的信息保持功率的存储元件31。
[0110]
氢气调节区域7和7e的体积在设置多个存储元件31的第一区域10和设置多个存储元件31的第二区域20之间是不同的。因此，在半导体装置1e中，具有不同特性的存储元件31可以单独形成在同一基板上。
[0111]
注意，本说明书中描述的效果仅是示例并且不受限制，并且可以提供其他效果。
[0112]
本技术还可以具有以下配置。
[0113]
(1)
[0114]
一种半导体装置，包括：
[0115]
存储元件，嵌入在绝缘层中；
[0116]
上部电极，连接存储元件和第一触点；
[0117]
下部电极，跨过存储元件位于与上部电极相对的一侧上，下部电极连接存储元件和第二触点；
[0118]
保护膜，覆盖包括存储元件、上部电极和下部电极的层压体的外围表面，外围表面不包括与第一触点的连接表面和与第二触点的连接表面；以及
[0119]
氢气调节区域，吸收氢气，氢气调节区域嵌入在绝缘层中，绝缘层中的绝缘膜介于氢气调节区域与层压体之间。
[0120]
(2)
[0121]
根据(1)所述的半导体装置，其中，
[0122]
氢气调节区域
[0123]
设置在与在绝缘层中设置有第一触点的层相同的层中。
[0124]
(3)
[0125]
根据(1)或(2)所述的半导体装置，其中，
[0126]
氢气调节区域
[0127]
设置在与在绝缘层中设置有层压体的层相同的层中。
[0128]
(4)
[0129]
根据(1)至(3)中任一项所述的半导体装置，其中，
[0130]
氢气调节区域
[0131]
设置在与在绝缘层中设置有第二触点的层相同的层中。
[0132]
(5)
[0133]
根据(1)至(4)中任一项所述的半导体装置，其中，
[0134]
保护膜
[0135]
在嵌入有第一触点和层压体的绝缘层与嵌入有第二触点的绝缘层之间延伸，并且
[0136]
氢气调节区域
[0137]
穿透绝缘层之间的保护膜的一部分。
[0138]
(6)
[0139]
根据(1)至(5)中任一项所述的半导体装置，其中，
[0140]
氢气调节区域
[0141]
设置在彼此相邻的多个存储元件之间。
[0142]
(7)
[0143]
根据(1)至(6)中任一项所述的半导体装置，其中，
[0144]
氢气调节区域
[0145]
设置为在与从第一触点到第二触点的方向正交的平面中围绕存储元件的整个外围。
[0146]
(8)
[0147]
根据(1)至(7)中任一项所述的半导体装置，其中，
[0148]
氢气调节区域的体积在设置有多个存储元件的第一区域与设置有多个存储元件的第二区域之间不同。
[0149]
参考符号列表
[0150]
1、1a、1b、1c、1d、1e半导体装置
[0151]
21、22绝缘层
[0152]
23绝缘膜
[0153]
3层压体
[0154]
31存储元件
[0155]
32上部电极
[0156]
33下部电极
[0157]
4第一触点
[0158]
5第二触点
[0159]
6、6b保护膜
[0160]
7、7a、7c、72c、7d、7e氢气调节区域
[0161]
41、51、71、71a、71c、73c、71d、71e阻挡金属