[發(fā)明專利]非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911108233.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-13
• 公開（公告）號(hào): CN111384060A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金保延;李世昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)思開海力士有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11575;H01L27/11578
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 許偉群;阮愛(ài)青

本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法。在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的制造方法中，在襯底上形成第一隧道氧化物層、氮供應(yīng)層和密度低于第一隧道氧化物層的密度的第二隧道氧化物層。使在氮供應(yīng)層中的氮擴(kuò)散到第二隧道氧化物層中，以將第二隧道氧化物層的至少一部分轉(zhuǎn)化為氮氧化物層。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2018年12月27日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2018-0171069的韓國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過(guò)引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的各種實(shí)施例總體上涉及一種半導(dǎo)體器件，并且更具體地，涉及一種非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法。

背景技術(shù)

隨著設(shè)計(jì)規(guī)則的減少和集成度的提高，對(duì)可以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和儲(chǔ)存操作可靠性的存儲(chǔ)器件的結(jié)構(gòu)的研究一直在繼續(xù)。近來(lái)，已經(jīng)提出了一種晶體管型非易失性存儲(chǔ)器件，其中應(yīng)用了電荷隧穿層、電荷俘獲層和電荷阻擋層的三層結(jié)構(gòu)。通過(guò)編程操作和擦除操作，非易失性存儲(chǔ)器件可以通過(guò)將電荷引入和儲(chǔ)存到電荷俘獲層中來(lái)儲(chǔ)存信號(hào)信息。非易失性存儲(chǔ)器件可以被實(shí)現(xiàn)為NAND型結(jié)構(gòu)的器件，其中多個(gè)單元晶體管彼此連接以形成串形式。

發(fā)明內(nèi)容

公開了根據(jù)本公開的一個(gè)方面的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法。在該方法中，在襯底上順序地形成第一隧道氧化物層、氮供應(yīng)層和密度低于第一隧道氧化物層的密度的第二隧道氧化物層。使在所述氮供應(yīng)層中的氮擴(kuò)散到第二隧道氧化物層中，以將第二隧道氧化物層的至少一部分轉(zhuǎn)化為氮氧化物層。

公開了根據(jù)本公開的另一個(gè)方面的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法。在該方法中，提供了襯底。在襯底上形成包括交替層疊的層間絕緣層與柵電極層的單元電極結(jié)構(gòu)。形成穿透在襯底上的單元電極結(jié)構(gòu)的溝槽。在溝槽的側(cè)壁表面上形成電荷俘獲層。在電荷俘獲層上順序地形成具有第一密度的第一側(cè)壁氧化物層、氮供應(yīng)層和具有比第一密度高的第二密度的第二側(cè)壁氧化物層。使在氮供應(yīng)層中的氮擴(kuò)散到第一側(cè)壁氧化物層中，以將第一側(cè)壁氧化物層的至少一部分轉(zhuǎn)化為氮氧化物層。

公開了根據(jù)本公開的又一方面的非易失性存儲(chǔ)器件。所述非易失性存儲(chǔ)器件包括：溝道層，設(shè)置在溝道層上并且包含第一氧化物材料的第一隧穿層，設(shè)置在第一隧穿層上并且包含氮氧化物材料的第二隧穿層，設(shè)置在第二隧穿層上并包含與第一氧化物材料具有不同密度的第二氧化物的第三隧穿層，以及設(shè)置在第三隧穿層上的電荷俘獲層。第二隧道層的帶隙能量比第一隧穿層的帶隙能量和第三隧穿層的帶隙能量小。

附圖說(shuō)明

圖1示意性地示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件。

圖2A和圖2B是示意性地說(shuō)明根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的電荷隧穿結(jié)構(gòu)的操作的視圖。

圖3是示意性地示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的電路圖。

圖4是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的非易失性存儲(chǔ)器件的截面圖。

圖5是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法的流程圖。

圖6至圖9是示出根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖。

圖10是示出根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法的流程圖。

圖11至圖16是示出根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法的截面圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將在下文中參考附圖來(lái)描述各種實(shí)施例。在附圖中，為了圖示清楚，可能放大了層和區(qū)域的尺寸。針對(duì)觀察者的視角來(lái)描述附圖。如果提到一個(gè)元件位于另一個(gè)元件上，則可以理解該元件直接位于另一個(gè)元件上，或者附加元件可以介于該元件與該另一個(gè)元件之間。在整個(gè)說(shuō)明書中，相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。