[發明專利]半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110040529.6
• 申請日: 2016-03-04
• 公開（公告）號: CN112750836A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 楊永鎬
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11556;H01L27/11568;H01L27/11582;H01L29/423;H01L29/788
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 王建國;李琳

一種半導體器件及其形成方法。該半導體器件包括隧道絕緣層、包含摻雜劑的電荷儲存層以及插入在隧道絕緣層與電荷儲存層之間的擴散阻障層，該擴散阻障層包括碳、氮或氧中的至少一種。

本申請是申請號為201610124808.X、名稱為“半導體器件及其制造方法”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年9月22日提交的申請號為10-2015-0134203的韓國專利申請的優先權，其全部內容通過引用整體合并于此。

技術領域

本發明的方面涉及一種半導體器件及其制造方法，更具體地，涉及一種三維半導體器件及其制造方法。

背景技術

即使電源被斷開，非易失性存儲器件也維持儲存在半導體器件中的數據。非易失性存儲元件包括用于儲存數據的存儲單元，且存儲單元具有這樣的結構：在其中順序地層疊隧道絕緣層、浮柵、電荷阻擋層和控制柵電極。

隧道絕緣層可以由氧化物層形成，以及浮柵可以由包括高濃度摻雜劑的硅層形成。然而，在包括高濃度摻雜劑的硅層的沉積工藝和后續的熱處理工藝中，包括在浮柵中的摻雜劑可以擴散至隧道絕緣層中。在這種情況下，可能降低隧道絕緣層的層質量，且可能破壞存儲器件的特征。

發明內容

各種實施例針對一種具有改進的隧道絕緣層的層質量的半導體器件及其制造方法。

根據一個實施例，一種半導體器件可以包括：隧道絕緣層、包括摻雜劑的電荷儲存層以及插入在隧道絕緣層與電荷儲存層之間的擴散阻障層，該擴散阻障層包括碳、氮或氧中的至少一種。

根據一個實施例，一種半導體器件可以包括：交替層疊的導電層和絕緣層、穿透交替層疊的導電層和絕緣層的溝道層、圍繞溝道層的隧道絕緣層、插入在隧道絕緣層與導電層之間的電荷儲存圖案以及插入在隧道絕緣層與電荷儲存圖案之間的擴散阻障圖案，該電荷儲存圖案包括摻雜劑，該擴散阻障圖案包括氮、碳或氧中的至少一種。

根據一個示例性實施例，一種半導體器件可以包括：交替層疊的導電層和絕緣層；溝道層，穿透交替層疊的導電層和絕緣層；隧道絕緣層，圍繞溝道層；擴散阻障層，圍繞隧道絕緣層，該擴散阻障層包括氮、碳或氧中的至少一種；電荷儲存圖案，插入在擴散阻障層與絕緣層之間，該電荷儲存圖案包括摻雜劑；以及電荷阻擋層，插入在電荷儲存圖案與絕緣層之間以及插入在電荷儲存圖案與導電層之間。

根據一個實施例，一種用于制造半導體器件的方法可以包括：在襯底上形成隧道絕緣層，在隧道絕緣層上形成包括碳、氮或氧中的至少一種的擴散阻障層，以及在擴散阻障層上形成包括摻雜劑的電荷儲存層。

附圖說明

圖1是圖示根據一個實施例的擴散阻障層的結構的平面圖；

圖2A至圖2D是圖示根據一個實施例的半導體器件的結構的平面圖；

圖3A至圖3C是圖示根據一個實施例的制造半導體器件的方法的剖視圖；

圖4A至圖4D是圖示根據一個實施例的制造半導體器件的方法的剖視圖；

圖5A至圖5F是圖示根據一個實施例的制造半導體器件的方法的剖視圖；

圖6和圖7是圖示根據一個實施例的存儲系統的配置的框圖；以及

圖8和圖9是圖示根據一個實施例的計算系統的配置的框圖。

具體實施方式