JP2010187001A - 不揮発性メモリ素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不揮発性メモリ素子及びその製造方法が提供される。本発明の不揮発性メモリ素子は、基板と、互いに対向するように垂直伸張する第1部及び第2部と、前記第1部及び第2部を連結する底部とを前記基板上に含む半導体構造物と、前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って離隔配置されて互いに直列に連結された複数のメモリセルと、を含む。本発明の不揮発性メモリ素子の製造方法は、互いに対向するように垂直伸張する第1部及び第2部と、前記第1部及び第2部を連結する底部と、を基板上に含む半導体構造物を前記基板上に形成する段階と、前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って離隔配置され、互いに直列に連結された複数のメモリセルを形成する段階と、を含む。
【選択図】図1
Description
32 第1部
33 第2部
34 第1頂上部
35 第2頂上部
105,210 基板
115 層間絶縁層
120 犠牲層
125 第1トレンチ層
130 非晶質シリコン
130a 半導体構造物
132 埋没絶縁層
135 第2トレンチ層
140 トンネル
142 トンネリング絶縁層
144 電荷保存層
146 ブロッキング絶縁層
150 記録媒体
165 制御ゲート電極
168 素子分離層
170 ゲート絶縁層
175 第2導電層
180 ストリング選択ゲート電極
185 接地選択ゲート電極
200 不揮発性メモリ素子
220 シリコン酸化層
230 シリコンエピ層
250 NANDセルアレイ
270 コア回路ユニット
271 制御ロジック
272 ロウデコーダ
273 カラムデコーダ
274 感知増幅器
275 ページバッファ
400 メモリカード
410 制御器
420,520 メモリ
430 ハウジング
500 電子システム
510 プロセッサ
530 入力/出力装置
540 バス
BL ビットライン
CSL 共通ソースライン
GSL 接地選択ライン
MC メモリセル
NS NANDストリング
SSL ストリング選択ライン
TG 接地選択トランジスタ
TS ストリング選択トランジスタ
WL ワードライン
Claims (18)
- 基板と、
互いに対向するように垂直伸張する第1部及び第2部と、前記第1部及び第2部を連結する底部とを前記基板上に含む半導体構造物と、
前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って離隔配置されて互いに直列に連結された複数のメモリセルと、を含むことを特徴とする不揮発性メモリ素子。 - 前記半導体構造物の前記第1部及び第2部間の埋没絶縁層をさらに含み、
前記複数のメモリセルは、前記埋没絶縁層の反対側の前記半導体構造物の前記第1部及び第2部上に配されたことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリ素子。 - 前記複数のメモリセルは、
前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って離隔配置された複数の制御ゲート電極と、
前記第1部及び第2部と前記複数の制御ゲート電極との間の複数の記録媒体と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリ素子。 - 前記複数の記録媒体は、前記半導体構造物の各部上で連結されたことを特徴とする請求項3に記載の不揮発性メモリ素子。
- 前記複数の記録媒体は、前記半導体構造物の各部上で、前記複数の制御ゲート電極を覆い包みつつ、屈曲して伸張することを特徴とする請求項4に記載の不揮発性メモリ素子。
- 前記複数の記録媒体は、
前記半導体構造物の前記第1部及び第2部上の複数のトンネリング絶縁層と、
前記複数のトンネリング絶縁層上の複数の電荷保存層と、
前記複数の電荷保存層上の複数のブロッキング絶縁層と、を含むことを特徴とする請求項3に記載の不揮発性メモリ素子。 - 前記複数のメモリセル間の複数の層間絶縁層をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリ素子。
- 前記半導体構造物は、前記第1部及び第2部の上端から、前記複数の層間絶縁層上の最上部上に伸張した第1頂上部及び第2頂上部をさらに含むことを特徴とする請求項7に記載の不揮発性メモリ素子。
- 前記半導体構造物の前記第1頂上部上のストリング選択トランジスタと、
前記半導体構造物の前記第2頂上部上の接地選択トランジスタと、をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載の不揮発性メモリ素子。 - 前記ストリング選択トランジスタ及び前記接地選択トランジスタは、前記半導体構造物の前記第1頂上部及び第2頂上部に沿って伸張する平面型チャンネル構造を有することを特徴とする請求項9に記載の不揮発性メモリ素子。
- 前記複数のメモリセルは、前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って伸張する垂直型チャンネル構造を有することを特徴とする請求項1に記載の不揮発性メモリ素子。
- 互いに対向するように垂直伸張する第1部及び第2部と、前記第1部及び第2部を連結する底部と、を基板上に含む半導体構造物を前記基板上に形成する段階と、
前記半導体構造物の前記第1部及び第2部に沿って離隔配置され、互いに直列に連結された複数のメモリセルを形成する段階と、を含むことを特徴とする不揮発性メモリ素子の製造方法。 - 前記基板上に複数の層間絶縁層及び複数の犠牲層を交互に積層する段階と、
前記複数の層間絶縁層及び前記複数の犠牲層をエッチングし、少なくとも1つのトレンチを形成する段階と、
前記少なくとも1つのトレンチの内部表面上に、非晶質半導体層を形成する段階と、をさらに含み、
前記半導体構造物は、前記非晶質半導体層を結晶化させて形成することを特徴とする請求項12に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。 - 前記非晶質半導体層の結晶化は、電子ビームアニーリングを利用することを特徴とする請求項13に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。
- 前記非晶質半導体層の結晶化前に、前記少なくとも1つのトレンチを充填するように前記非晶質半導体層上に埋没絶縁層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。
- 前記非晶質半導体層の結晶化前に、前記複数の犠牲層を選択的に除去し、前記少なくとも1つのトレンチと連結された複数のトンネルを形成する段階と、
前記複数のトンネル内に複数の記録媒体を形成する段階と、
前記複数の記録媒体上に、前記複数のトンネルを充填するように、複数の制御ゲート電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項13に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。 - 前記半導体構造物は、前記第1部及び第2部の上端から、前記複数の層間絶縁層上の最上部上に伸張した第1頂上部及び第2頂上部をさらに含むように形成することを特徴とする請求項13に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。
- 前記半導体構造物の前記第1頂上部上に、ストリング選択トランジスタを形成する段階と、
前記半導体構造物の前記第2頂上部上に、接地選択トランジスタを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の不揮発性メモリ素子の製造方法。
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