[发明专利]闪存器件及其制造方法

权利要求书

1.一种闪存器件，其特征在于，包括：

衬底；

在所述衬底的一部分上的电极层，所述电极层为功函数调节层，其中，所述衬底为硅衬底，所述电极层嵌在所述衬底中，所述电极层的上表面与所述衬底的上表面基本齐平；以及

存储单元，所述存储单元包括：

在所述电极层上的沟道结构，所述沟道结构从内到外依次包括：与所述电极层接触的沟道层、包绕在所述沟道层表面上的隧穿绝缘物层、包绕在所述隧穿绝缘物层表面上的电荷捕获层、以及包绕在所述电荷捕获层表面上的阻挡层；以及

沿着所述沟道结构的轴向排列的包绕所述沟道结构的多个栅极结构；

其中，所述沟道层的材料包括N型多晶硅，所述功函数调节层的材料包括碳化钛或钛铝合金；或者，所述沟道层的材料包括P型多晶硅，所述功函数调节层的材料包括氮化钛。

2.根据权利要求1所述的闪存器件，其特征在于，

所述隧穿绝缘物层的材料包括硅的氧化物；

所述电荷捕获层的材料包括硅的氮化物；

所述阻挡层的材料包括硅的氧化物。

3.根据权利要求1所述的闪存器件，其特征在于，

所述沟道结构还包括：被所述沟道层包绕的沟道芯部。

4.根据权利要求1所述的闪存器件，其特征在于，所述存储单元还包括：位于相邻的栅极结构之间的间隔绝缘物层。

5.根据权利要求1所述的闪存器件，其特征在于，

所述闪存器件包括相互分隔开的多个所述存储单元；

所述闪存器件还包括：位于相邻的存储单元之间的与所述电极层连接的金属连接件和将所述金属连接件与所述栅极结构隔离开的侧壁间隔物层。

6.一种闪存器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供衬底，所述衬底为硅衬底；

在所述衬底的一部分上形成电极层，所述电极层为功函数调节层，其中，所述电极层嵌在所述衬底中，所述电极层的上表面与所述衬底的上表面基本齐平；

在所述电极层上形成交替层叠的多个牺牲层和多个间隔绝缘物层；

蚀刻所述牺牲层和所述间隔绝缘物层以形成露出所述电极层的通孔；

在所述通孔中形成沟道结构，所述沟道结构从内到外依次包括：与所述电极层接触的沟道层、包绕在所述沟道层表面上的隧穿绝缘物层、包绕在所述隧穿绝缘物层表面上的电荷捕获层、以及包绕在所述电荷捕获层表面上的阻挡层；

去除所述多个牺牲层以形成多个空隙；以及

在所述多个空隙中形成多个栅极结构；

其中，所述沟道层的材料包括N型多晶硅，所述功函数调节层的材料包括碳化钛或钛铝合金；或者，所述沟道层的材料包括P型多晶硅，所述功函数调节层的材料包括氮化钛。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在所述通孔中形成沟道结构的步骤包括：

在所述通孔的侧壁上形成阻挡层；

在所述阻挡层的侧面上形成电荷捕获层；

在所述电荷捕获层的侧面上形成隧穿绝缘物层；以及

在所述隧穿绝缘物层的侧面以及所述通孔的底部上形成沟道层。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述沟道层包括位于所述隧穿绝缘物层的侧面上的第一部分和在所述通孔的底部上的第二部分。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述隧穿绝缘物层的材料包括硅的氧化物；

所述电荷捕获层的材料包括硅的氮化物；

所述阻挡层的材料包括硅的氧化物。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述沟道结构还包括：被所述沟道层包绕的沟道芯部；

在形成所述沟道层之后，在所述通孔中形成沟道结构的步骤还包括：

形成填充所述通孔的沟道芯部。

11.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

在形成所述沟道结构之后，以及在去除所述多个牺牲层之前，所述方法还包括：

蚀刻所述牺牲层和所述间隔绝缘物层以形成露出所述电极层的沟槽；

在形成所述多个栅极结构之后，所述方法还包括：

在所述沟槽的侧壁上形成侧壁间隔物层；以及

在形成所述侧壁间隔物层之后，在所述沟槽中形成与所述电极层连接的金属连接件。