[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201110279511.8
• 申請日: 2011-09-20
• 公開（公告）號: CN102800676B
• 公開（公告）日: 2016-04-06
• 發明（設計）人: 樸丙洙
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/768;H01L21/8247
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;許偉群

1.一種非易失性存儲器件，包括：

半導體襯底，所述半導體襯底具有外圍電路區和單元區，其中，所述半導體襯底的 單元區在高度上比所述半導體襯底的外圍電路區低；

控制柵結構，所述控制柵結構設置在所述半導體襯底的單元區之上，且包括與多個 控制柵電極交替層疊的多個層間電介質層；

第一絕緣層，所述第一絕緣層覆蓋所述半導體襯底的形成有所述控制柵結構的單元 區；

選擇柵電極，所述選擇柵電極設置在所述第一絕緣層之上；以及

外圍電路器件，所述外圍電路器件設置在所述半導體襯底的外圍電路區之上，

其中，所述第一絕緣區的上表面與所述半導體襯底的外圍電路區的上表面齊平。

2.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括：

保護層，所述保護層設置在所述第一絕緣層之上，且保護所述控制柵結構。

3.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括：

柵絕緣層，所述柵絕緣層設置在所述第一絕緣層和所述半導體襯底的外圍電路區之上。

4.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，所述外圍電路器件由與用于所述 選擇柵電極的導電材料相同的材料形成。

5.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括：

溝道，所述溝道穿通所述選擇柵電極和所述控制柵電極；以及

存儲器層，所述存儲器層設置在所述溝道與所述控制柵結構之間。

6.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括：

管道連接柵電極，所述管道連接柵電極設置在所述控制柵結構之下；

一對溝道，所述一對溝道穿通所述選擇柵電極和所述控制柵結構；

管道溝道，所述管道溝道被設置為填充所述管道連接柵電極，并將所述溝道的下端 彼此耦接；以及

存儲器層，所述存儲器層介于所述溝道與所述控制柵結構之間，以及所述管道溝道 與所述管道連接柵電極之間。

7.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括：

絕緣層，所述絕緣層設置在所述選擇柵電極和所述外圍電路器件之上；以及

接觸，所述接觸經由所述絕緣層與所述外圍電路器件相耦接。

8.一種制造非易失性存儲器件的方法，包括以下步驟：

部分地去除半導體襯底的單元區，直到所述半導體襯底的單元區在高度上比所述半 導體襯底的外圍電路區低為止；

形成控制柵結構，所述控制柵結構包括與多個控制柵電極交替層疊在所述半導體襯 底的所述單元區之上的多個層間電介質層；

形成第一絕緣層，以覆蓋設置有所述控制柵結構的所述半導體襯底的單元區；以及

在所述第一絕緣層之上形成選擇柵電極，在所述半導體襯底的外圍電路區之上形成 外圍電路器件，

其中，所述第一絕緣層的上表面與所述半導體襯底的外圍電路區的上表面齊平。

9.如權利要求8所述的方法，還包括以下步驟：

在形成所述第一絕緣層之后，在所述第一絕緣層之上形成用于保護所述控制柵結構 的保護層。

10.如權利要求8所述的方法，還包括以下步驟：

在形成所述第一絕緣層之后，在所述第一絕緣層和所述半導體襯底的外圍電路區之 上形成柵絕緣層。

11.如權利要求8所述的方法，其中，所述外圍電路器件是外圍電路柵電極，形成 所述選擇柵電極和所述外圍電路柵電極的步驟包括以下步驟：

在所述第一絕緣層和所述半導體襯底的外圍電路區之上形成導電層；以及

通過將所述導電層圖案化來形成所述選擇柵電極和所述外圍電路柵電極。

12.如權利要求8所述的方法，還包括以下步驟：

形成穿通所述選擇柵電極和所述控制柵結構的溝道孔；以及

在所述溝道孔的內壁上順序地形成存儲器層和溝道層。