[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

一种半导体器件及其形成方法。该半导体器件包括隧道绝缘层、包含掺杂剂的电荷储存层以及插入在隧道绝缘层与电荷储存层之间的扩散阻障层，该扩散阻障层包括碳、氮或氧中的至少一种。

本申请是申请号为201610124808.X、名称为“半导体器件及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年9月22日提交的申请号为10-2015-0134203的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明的方面涉及一种半导体器件及其制造方法，更具体地，涉及一种三维半导体器件及其制造方法。

背景技术

即使电源被断开，非易失性存储器件也维持储存在半导体器件中的数据。非易失性存储元件包括用于储存数据的存储单元，且存储单元具有这样的结构：在其中顺序地层叠隧道绝缘层、浮栅、电荷阻挡层和控制栅电极。

隧道绝缘层可以由氧化物层形成，以及浮栅可以由包括高浓度掺杂剂的硅层形成。然而，在包括高浓度掺杂剂的硅层的沉积工艺和后续的热处理工艺中，包括在浮栅中的掺杂剂可以扩散至隧道绝缘层中。在这种情况下，可能降低隧道绝缘层的层质量，且可能破坏存储器件的特征。

发明内容

各种实施例针对一种具有改进的隧道绝缘层的层质量的半导体器件及其制造方法。

根据一个实施例，一种半导体器件可以包括：隧道绝缘层、包括掺杂剂的电荷储存层以及插入在隧道绝缘层与电荷储存层之间的扩散阻障层，该扩散阻障层包括碳、氮或氧中的至少一种。

根据一个实施例，一种半导体器件可以包括：交替层叠的导电层和绝缘层、穿透交替层叠的导电层和绝缘层的沟道层、围绕沟道层的隧道绝缘层、插入在隧道绝缘层与导电层之间的电荷储存图案以及插入在隧道绝缘层与电荷储存图案之间的扩散阻障图案，该电荷储存图案包括掺杂剂，该扩散阻障图案包括氮、碳或氧中的至少一种。

根据一个示例性实施例，一种半导体器件可以包括：交替层叠的导电层和绝缘层；沟道层，穿透交替层叠的导电层和绝缘层；隧道绝缘层，围绕沟道层；扩散阻障层，围绕隧道绝缘层，该扩散阻障层包括氮、碳或氧中的至少一种；电荷储存图案，插入在扩散阻障层与绝缘层之间，该电荷储存图案包括掺杂剂；以及电荷阻挡层，插入在电荷储存图案与绝缘层之间以及插入在电荷储存图案与导电层之间。

根据一个实施例，一种用于制造半导体器件的方法可以包括：在衬底上形成隧道绝缘层，在隧道绝缘层上形成包括碳、氮或氧中的至少一种的扩散阻障层，以及在扩散阻障层上形成包括掺杂剂的电荷储存层。

附图说明

图1是图示根据一个实施例的扩散阻障层的结构的平面图；

图2A至图2D是图示根据一个实施例的半导体器件的结构的平面图；

图3A至图3C是图示根据一个实施例的制造半导体器件的方法的剖视图；

图4A至图4D是图示根据一个实施例的制造半导体器件的方法的剖视图；

图5A至图5F是图示根据一个实施例的制造半导体器件的方法的剖视图；

图6和图7是图示根据一个实施例的存储系统的配置的框图；以及

图8和图9是图示根据一个实施例的计算系统的配置的框图。

具体实施方式