[发明专利]制造非易失性存储器件的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2012年8月13日提交的韩国专利申请No.10-2012-0088475的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及制造非易失性存储器件的方法，更具体而言，涉及用于制造在衬底之上垂直层叠有多个存储器单元的三维（3D）结构的非易失性存储器件的方法。

背景技术

即使不供应电力，非易失性存储器件也能保留储存的数据。各种非易失性存储器件，例如快闪存储器件，被广泛使用。

由于具有存储器单元以单层形成在半导体衬底上的2维（2D）结构的非易失性存储器件的集成度的提高已经到达极限，提出了3D结构的非易失性存储器件，其中多个存储器单元在垂直方向上沿着沟道层形成在半导体衬底上。更特别地，3D结构的非易失性存储器件包括电荷储存在由导电材料制成的浮栅电极中的结构和电荷储存在由绝缘材料制成的电荷陷阱层中的结构。

在现有的技术中，在制造过程中电荷陷阱层被形成为沿着沟道层横跨多个存储器单元。为此，被俘获以储存数据的电荷可能沿着电荷陷阱层在附近散布，这会导致非易失性存储器件的可靠性恶化。

发明内容

本发明的示例性实施例涉及一种制造非易失性存储器件的方法，所述方法通过用存储器单元分隔电荷陷阱层来防止电荷散布来提高非易失性存储器件的可靠性。

根据本发明的一个实施例，一种制造非易失性存储器件的方法可以包括以下步骤：在衬底之上形成交替层叠有多个第一层间绝缘层和多个牺牲层的结构；形成被构造成穿通所述结构的主沟道孔；在主沟道孔的内壁上顺序地形成初级电荷陷阱层、隧道绝缘层和沟道层；在每个主沟道孔的两侧上形成被构造成穿通所述多个牺牲层的沟槽；以及通过将在第一层间绝缘层的内侧上的初级电荷陷阱层氧化形成绝缘氧化物层。

根据本发明的另一个实施例，一种制造非易失性存储器件的方法可以包括以下步骤：在衬底之上形成具有牺牲图案的管道连接栅电极；在管道连接栅电极上形成交替层叠有多个第一层间绝缘层和多个牺牲图案的结构；通过选择性刻蚀所述结构形成暴露出所述牺牲图案的主沟道孔对；通过去除牺牲图案形成被构造成与主沟道孔对连接的次沟道孔；在主沟道孔对和次沟道孔的内壁上顺序地形成初级电荷陷阱层、隧道绝缘层和沟道层；在主沟道孔对中的每个主沟道孔的两侧形成被构造成穿通所述多个牺牲层的沟槽，并且通过将在第一层间绝缘层的内侧上的初级电荷陷阱层氧化而形成绝缘氧化物层。

附图说明

图1A至1M是说明根据本发明的第一实施例的非易失性存储器件及其制造方法的截面图。

图2A至2I是说明根据本发明的第二实施例的非易失性存储器件及其制造方法的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。但是，本发明可以用不同的方式实施，而不应解释为限定于本文所提供的实施例。确切地说，提供这些实施例使得本说明书清楚且完整，并向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在说明书中，相同的附图标记在本发明的不同附图和实施例中表示相似的部分。

附图并非按比例绘制，在某些情况下，为了清楚地示出实施例的特征可能对比例进行了夸大处理。应当容易理解的是，本说明书中的“在…上”和“在…之上”的含义应当采用最广义的方式来解释，使得“在…上”的意思不仅是“直接在某物上”，而是还包括在具有中间特征或中间层的情况下的“在某物上”的意思；而“在…之上”的意思不仅是指在“在某物之上”，还可以包括在没有中间特征或中间层的情况下的“在某物之上”（即，直接在某物上）的意思。

图1A至1M是说明根据本发明的第一实施例的非易失性存储器件及其制造方法的截面图。具体地，图1M是说明根据本发明的第一实施例的非易失性存储器件的截面图，以及图1A至1L是说明制造图1M的非易失性存储器件的中间工艺的实例的截面图。

参照图1A，在衬底100之上形成第一管道连接栅电极层105。衬底100可以是半导体衬底，例如单晶硅，并且衬底100可以包括特定的下结构（未示出）。而且，第一管道连接栅电极层105可以通过沉积导电材料，例如掺杂的多晶硅或金属而形成。

在通过选择性刻蚀第一管道连接栅电极层105而形成凹槽之后，形成掩埋在凹槽中的牺牲图案110。