[發明專利]制造非易失性存儲器件的方法

有效

• 申請號: 201310016706.2
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103594423B
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發明（設計）人: 杜鉉植
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582
• 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: 石卓瓊,俞波

相關申請的交叉引用

本申請要求2012年8月13日提交的韓國專利申請No.10-2012-0088475的優先權，其全部內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明的示例性實施例涉及制造非易失性存儲器件的方法，更具體而言，涉及用于制造在襯底之上垂直層疊有多個存儲器單元的三維（3D）結構的非易失性存儲器件的方法。

背景技術

即使不供應電力，非易失性存儲器件也能保留儲存的數據。各種非易失性存儲器件，例如快閃存儲器件，被廣泛使用。

由于具有存儲器單元以單層形成在半導體襯底上的2維（2D）結構的非易失性存儲器件的集成度的提高已經到達極限，提出了3D結構的非易失性存儲器件，其中多個存儲器單元在垂直方向上沿著溝道層形成在半導體襯底上。更特別地，3D結構的非易失性存儲器件包括電荷儲存在由導電材料制成的浮柵電極中的結構和電荷儲存在由絕緣材料制成的電荷陷阱層中的結構。

在現有的技術中，在制造過程中電荷陷阱層被形成為沿著溝道層橫跨多個存儲器單元。為此，被俘獲以儲存數據的電荷可能沿著電荷陷阱層在附近散布，這會導致非易失性存儲器件的可靠性惡化。

發明內容

本發明的示例性實施例涉及一種制造非易失性存儲器件的方法，所述方法通過用存儲器單元分隔電荷陷阱層來防止電荷散布來提高非易失性存儲器件的可靠性。

根據本發明的一個實施例，一種制造非易失性存儲器件的方法可以包括以下步驟：在襯底之上形成交替層疊有多個第一層間絕緣層和多個犧牲層的結構；形成被構造成穿通所述結構的主溝道孔；在主溝道孔的內壁上順序地形成初級電荷陷阱層、隧道絕緣層和溝道層；在每個主溝道孔的兩側上形成被構造成穿通所述多個犧牲層的溝槽；以及通過將在第一層間絕緣層的內側上的初級電荷陷阱層氧化形成絕緣氧化物層。

根據本發明的另一個實施例，一種制造非易失性存儲器件的方法可以包括以下步驟：在襯底之上形成具有犧牲圖案的管道連接柵電極；在管道連接柵電極上形成交替層疊有多個第一層間絕緣層和多個犧牲圖案的結構；通過選擇性刻蝕所述結構形成暴露出所述犧牲圖案的主溝道孔對；通過去除犧牲圖案形成被構造成與主溝道孔對連接的次溝道孔；在主溝道孔對和次溝道孔的內壁上順序地形成初級電荷陷阱層、隧道絕緣層和溝道層；在主溝道孔對中的每個主溝道孔的兩側形成被構造成穿通所述多個犧牲層的溝槽，并且通過將在第一層間絕緣層的內側上的初級電荷陷阱層氧化而形成絕緣氧化物層。

附圖說明

圖1A至1M是說明根據本發明的第一實施例的非易失性存儲器件及其制造方法的截面圖。

圖2A至2I是說明根據本發明的第二實施例的非易失性存儲器件及其制造方法的截面圖。

具體實施方式

下面將參照附圖更詳細地描述本發明的示例性實施例。但是，本發明可以用不同的方式實施，而不應解釋為限定于本文所提供的實施例。確切地說，提供這些實施例使得本說明書清楚且完整，并向本領域技術人員充分傳達本發明的范圍。在說明書中，相同的附圖標記在本發明的不同附圖和實施例中表示相似的部分。

附圖并非按比例繪制，在某些情況下，為了清楚地示出實施例的特征可能對比例進行了夸大處理。應當容易理解的是，本說明書中的“在…上”和“在…之上”的含義應當采用最廣義的方式來解釋，使得“在…上”的意思不僅是“直接在某物上”，而是還包括在具有中間特征或中間層的情況下的“在某物上”的意思；而“在…之上”的意思不僅是指在“在某物之上”，還可以包括在沒有中間特征或中間層的情況下的“在某物之上”（即，直接在某物上）的意思。

圖1A至1M是說明根據本發明的第一實施例的非易失性存儲器件及其制造方法的截面圖。具體地，圖1M是說明根據本發明的第一實施例的非易失性存儲器件的截面圖，以及圖1A至1L是說明制造圖1M的非易失性存儲器件的中間工藝的實例的截面圖。

參照圖1A，在襯底100之上形成第一管道連接柵電極層105。襯底100可以是半導體襯底，例如單晶硅，并且襯底100可以包括特定的下結構（未示出）。而且，第一管道連接柵電極層105可以通過沉積導電材料，例如摻雜的多晶硅或金屬而形成。

在通過選擇性刻蝕第一管道連接柵電極層105而形成凹槽之后，形成掩埋在凹槽中的犧牲圖案110。