[發明專利]包括分離的電荷存儲層的半導體裝置

在審

• 申請號: 202010897781.4
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112447751A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 林泰洙;李洙衡
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11563
• 分類號: H01L27/11563;H01L27/11565;H01L27/11568
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 趙南;張青

1.一種半導體裝置，包括：

柵電極，其在襯底上彼此間隔開，并且相對于所述襯底的上表面垂直地堆疊；

層間絕緣層，其與所述柵電極交替地堆疊在所述襯底上；以及

溝道結構，其穿過所述柵電極并且相對于所述襯底的上表面垂直地延伸，

其中，所述溝道結構中的每一個包括：相對于所述襯底的上表面垂直地延伸的溝道層、位于所述溝道層上并且相對于所述襯底的上表面垂直地延伸的隧穿絕緣層、在所述柵電極與所述隧穿絕緣層的側表面之間的各自的區中位于所述隧穿絕緣層上的電荷存儲層、以及分別位于所述電荷存儲層上的第一阻擋絕緣層，

其中，所述第一阻擋絕緣層中的第一層位于所述電荷存儲層中的第一層的上表面和下表面上，并且還位于所述電荷存儲層中的第一層的面對所述柵電極中的第一柵電極的側表面上，并且

其中，在垂直于所述襯底的上表面的第一方向上，所述電荷存儲層中的每一個的高度小于彼此鄰近的一對層間絕緣層之間的距離。

2.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述電荷存儲層中的每一個由所述隧穿絕緣層以及所述第一阻擋絕緣層中的相應一個包圍。

3.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一阻擋絕緣層與所述隧穿絕緣層接觸，并且不在所述層間絕緣層的側表面上豎直地延伸。

4.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括分別位于所述柵電極上的第二阻擋絕緣層，

其中，所述第二阻擋絕緣層中的第一層位于所述柵電極中的第一柵電極的上表面、下表面和側表面上，并且具有分別與所述第一阻擋絕緣層中的第一層的上表面和下表面實質上共面的上表面和下表面。

5.根據權利要求4所述的半導體裝置，其中，所述第二阻擋絕緣層的側表面與所述第一阻擋絕緣層的側表面接觸。

6.根據權利要求4所述的半導體裝置，其中，所述第一阻擋絕緣層包括氧化硅，并且所述第二阻擋絕緣層包括氧化鋁。

7.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述電荷存儲層中的每一個在平行于所述襯底的上表面的第二方向上的厚度在從4納米至6納米的范圍內。

8.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一阻擋絕緣層中的第一層具有在所述電荷存儲層中的第一層的上表面和下表面上的第一厚度以及在所述電荷存儲層中的第一層的側表面上的大于所述第一厚度的第二厚度。

9.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述電荷存儲層中的每一個具有與所述隧穿絕緣層接觸的凹進部分。

10.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述電荷存儲層包括朝著所述溝道層水平地突出至所述層間絕緣層的側表面以外的突出部分。

11.根據權利要求1所述的半導體裝置，其中，所述第一阻擋絕緣層在所述層間絕緣層與所述柵電極之間延伸。

12.根據權利要求11所述的半導體裝置，還包括：在所述第一阻擋絕緣層中的第一層與所述電荷存儲層中的第一層之間的第三阻擋絕緣層。

13.根據權利要求1所述的半導體裝置，還包括至少一個導電層，所述至少一個導電層位于所述襯底上，位于所述柵電極和所述層間絕緣層下方并且與所述溝道層接觸。