[發(fā)明專利]包括電介質(zhì)層的半導(dǎo)體器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710546180.7
• 申請(qǐng)日: 2017-07-06
• 公開（公告）號(hào): CN107591404B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 崔恩榮;金斐悟;金泳完;金重浩;孫榮鮮;安宰永;張炳鉉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 三星電子株式會(huì)社
• 主分類號(hào): H10B41/35
• 分類號(hào): H10B41/35;H10B41/20;H01L21/768
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 張波

1.一種用于三維存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件，包括：

堆疊結(jié)構(gòu)，包括交替堆疊在基板上的導(dǎo)電圖案和層間絕緣層；以及

豎直結(jié)構(gòu)，設(shè)置在穿過所述堆疊結(jié)構(gòu)的孔中，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)包括：

絕緣芯圖案；

半導(dǎo)體層，設(shè)置在所述絕緣芯圖案的側(cè)表面上；以及

電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體層和所述堆疊結(jié)構(gòu)之間，

其中所述電介質(zhì)結(jié)構(gòu)包括隧道氧化物層、電荷俘獲層和阻擋層，

其中所述電荷俘獲層設(shè)置在所述隧道氧化物層和所述阻擋層之間，其中所述隧道氧化物層在所述電荷俘獲層和所述半導(dǎo)體層之間，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)包括具有第一寬度的下部區(qū)域和具有大于所述第一寬度的第二寬度的上部區(qū)域，以及

其中所述隧道氧化物層、所述電荷俘獲層和所述阻擋層中的兩個(gè)層的所述下部區(qū)域中的下部厚度與所述上部區(qū)域中的上部厚度的各自的比值彼此不同，以及

其中所述電荷俘獲層的所述上部區(qū)域中的上部厚度小于所述電荷俘獲層的所述下部區(qū)域中的下部厚度，所述隧道氧化物層和所述阻擋層中的一個(gè)或兩者的在所述上部區(qū)域中的上部厚度大于其在所述下部區(qū)域中的下部厚度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述阻擋層的所述上部區(qū)域中的上部厚度大于所述阻擋層的所述下部區(qū)域中的下部厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中所述堆疊結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)電圖案包括多個(gè)單元柵電極，

所述豎直結(jié)構(gòu)的所述上部區(qū)域鄰近所述多個(gè)單元柵電極當(dāng)中的最上面的單元柵電極，并且

所述豎直結(jié)構(gòu)的所述下部區(qū)域鄰近所述多個(gè)單元柵電極當(dāng)中的最下面的單元柵電極。

4.一種用于三維存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體器件，包括：

基板；

堆疊結(jié)構(gòu)，包括交替地堆疊在所述基板上的導(dǎo)電圖案和層間絕緣層；以及

豎直結(jié)構(gòu)，設(shè)置在穿過所述堆疊結(jié)構(gòu)的孔中，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)包括：

絕緣芯圖案；

半導(dǎo)體層，設(shè)置在所述絕緣芯圖案的側(cè)表面上；

電介質(zhì)結(jié)構(gòu)，在所述半導(dǎo)體層和所述堆疊結(jié)構(gòu)之間；以及

墊，設(shè)置在所述絕緣芯圖案上并且連接到所述半導(dǎo)體層，

其中所述電介質(zhì)結(jié)構(gòu)包括隧道氧化物層、電荷俘獲層和阻擋層，

其中所述電荷俘獲層設(shè)置在所述隧道氧化物層和所述阻擋層之間，其中所述隧道氧化物層在所述電荷俘獲層和所述半導(dǎo)體層之間，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)包括下部區(qū)域和在所述下部區(qū)域上的上部區(qū)域，所述上部區(qū)域具有比所述下部區(qū)域的寬度大的寬度，

其中所述堆疊結(jié)構(gòu)的所述導(dǎo)電圖案包括多條字線，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)的所述上部區(qū)域與所述多條字線當(dāng)中的最上面的字線相鄰，

其中所述豎直結(jié)構(gòu)的所述下部區(qū)域與所述多條字線當(dāng)中的最下面的字線相鄰，

其中所述電荷俘獲層和所述阻擋層的所述下部區(qū)域中的下部厚度與所述上部區(qū)域中的上部厚度的各自的比值彼此不同，以及

其中所述電荷俘獲層和所述阻擋層中的一個(gè)在所述下部區(qū)域中具有比在所述上部區(qū)域中的上部厚度大的下部厚度，并且所述電荷俘獲層和所述阻擋層中的另一個(gè)在所述下部區(qū)域中具有比在所述上部區(qū)域中的上部厚度小的下部厚度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電荷俘獲層的所述上部區(qū)域中的上部厚度小于所述電荷俘獲層的所述下部區(qū)域中的下部厚度，以及

其中所述阻擋層的所述上部區(qū)域中的上部厚度大于所述阻擋層的所述下部區(qū)域中的下部厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述隧道氧化物層的所述上部區(qū)域中的上部厚度大于所述隧道氧化物層的所述下部區(qū)域中的下部厚度，以及

其中所述隧道氧化物層接觸所述電荷俘獲層和所述半導(dǎo)體層。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中所述電荷俘獲層的所述上部區(qū)域中的上部厚度大于所述電荷俘獲層的所述下部區(qū)域中的下部厚度，以及

其中所述阻擋層的所述上部區(qū)域中的上部厚度小于所述阻擋層的所述下部區(qū)域中的下部厚度。