[发明专利]闪存器件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种闪存器件及其制造方法。该闪存器件包括：衬底；和位于该衬底之上的存储单元，该存储单元包括：在衬底上的沟道结构，该沟道结构从内到外依次包括：沟道层、包绕在该沟道层表面上的隧穿绝缘物层、包绕在该隧穿绝缘物层表面上的电荷捕获层和包绕在该电荷捕获层表面上的阻挡层，该沟道层包括基本垂直于衬底的上表面的第一部分和在该第一部分上的第二部分；沿着沟道结构的轴向排列的包绕该沟道结构的多个栅极结构，其中该多个栅极结构中处在最上部的栅极结构包绕第二部分；和与沟道层的第二部分连接的沟道接触件，其中该沟道接触件与第二部分形成肖特基接触。本发明可以减小漏电流，实现对漏电流的控制。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种闪存器件及其制造方法。

背景技术

目前，三维NAND闪存器件逐渐发展起来。例如，已经出现了基于TCAT(TerabitCell Array Transistor，太比特单元阵列晶体管)技术制造的三维NAND闪存器件。这种三维NAND器件具有多个成串连接的非易失性的晶体管。这些晶体管中，处在顶部的晶体管(称为顶部晶体管)用作串选择晶体管(string select，简称为SSL))，处在底部的晶体管(称为底部晶体管)用作共同源极选择晶体管(common source select，简称CSL)，另外，GSL(gateselect-line，栅极选择线)可以打开该底部晶体管，该底部晶体管包括竖直沟道的一部分和在衬底上的水平沟道部分。顶部和底部选择晶体管与其他单元晶体管同时形成。

但是，传统的三维NAND器件的沟道中存在漏电流的问题，影响闪存器件的性能。

此外，传统的三维NAND闪存器件(例如TACT结构)在逻辑模块的后段制程(BackEnd Of Line，简称为BEOL)之前被制造。在制造过程中，需要在硅衬底中进行掺杂以形成用于底部晶体管的源极或漏极。因此，传统的三维NAND闪存器件需要直接建立在硅衬底上。但是BEOL一般没有硅衬底，其通常是电介质层(例如金属层间电介质层)，因此，传统的三维NAND闪存器件很难形成在BEOL中，即传统的三维NAND闪存器件与BEOL很难兼容。

发明内容

本发明的发明人发现上述现有技术中存在问题，并因此针对所述问题中的至少一个问题提出了一种新的技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种闪存器件，包括：衬底；以及位于所述衬底之上的存储单元，所述存储单元包括：在所述衬底上的沟道结构，所述沟道结构从内到外依次包括：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，所述沟道层包括基本垂直于所述衬底的上表面的第一部分和在所述第一部分上的第二部分；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，其中所述多个栅极结构中处在最上部的栅极结构包绕所述第二部分；以及与所述沟道层的第二部分连接的沟道接触件，其中所述沟道接触件与所述第二部分形成肖特基接触。

在一个实施例中，所述第一部分的导电类型与所述第二部分的导电类型相反。

在一个实施例中，所述第一部分的导电类型为N型，所述第二部分的导电类型为P型；或者，所述第一部分的导电类型为P型，所述第二部分的导电类型为N型。

在一个实施例中，所述沟道层的材料包括多晶硅；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。

在一个实施例中，所述沟道接触件包括：与所述第二部分接触的顶部界面层以及在所述顶部界面层上的金属填充层。

在一个实施例中，所述第二部分的导电类型为P型，所述顶部界面层为P型功函数调节层；或者，所述第二部分的导电类型为N型，所述顶部界面层为N型功函数调节层。