JP2011142276A - 不揮発性半導体記憶装置、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】メモリストリングMSは、メモリ柱状半導体層36と、メモリ柱状半導体層36の側面を取り囲むように形成された電荷蓄積層を含むメモリゲート絶縁層35と、メモリゲート絶縁層35を取り囲むように形成された4層のワード線導電層31a〜31dと、ワード線導電層31a〜31dの上部を保護する2層の保護層33a、33bとを備える。ワード線導電層31a〜31dは、その端部の位置が異なるように階段状に形成された階段部STを構成する。下から2段目のステップST2は、その上面を2層の保護層33a、33bにて覆われ、下から1段目のステップST1は、その上面を1層の保護層33aにて覆われている。
【選択図】図4
Description
[構成]
先ず、図1及び図2を参照して、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の構成について説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置のブロック図であり、図2は、不揮発性半導体記憶装置の概略斜視図である。
次に、図6〜図20を参照して、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明する。図6〜図20は、第1実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造工程を示す断面図である。なお、以下に示す工程は、ソース側選択トランジスタ層20(周辺配線層60)を形成した後の工程を示す。
次に、図21を参照して、比較例と共に第1実施形態を示し、その第1実施形態の効果を説明する。ここで、第1実施形態において、メモリトランジスタ層30は、図21の(a)に示すように、各々、形成された領域の異なる2層の保護層33a、33bを有する。一方、比較例において、メモリトランジスタ層30は、図21の(b)に示すように、1層の保護層33のみしか有していないものとする。
[構成]
次に、図22を参照して、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の構成について説明する。図22の(a)は、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の階段部STbを示す斜視図である。図22の(b)は、図22の(a)から保護層33dを剥離した状態を示す斜視図である。図22の(c)は、図22の(b)から保護層33cを剥離した状態を示す斜視図である。なお、第2実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付しその説明を省略する。
次に、図22〜図28を参照して、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造方法について説明する。図23〜図28は、第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の製造工程を示す概略斜視図である。
第2実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、第1実施形態と同様の構成を有し、第1実施形態と同様の効果を奏する。さらに、第2実施形態は、マトリクス状に並ぶステップSTb1〜STb8を有する。したがって、第2実施形態は、第1実施形態よりもコンタクトプラグ層の占有面積を縮小化することができる。
[構成]
次に、図29を参照して、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置の構成について説明する。図29は、第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置を示す断面図である。なお、第3実施形態において、第1実施形態と同様の構成については、同一符号を付し、その説明を省略する。
第3実施形態に係る不揮発性半導体記憶装置は、第1実施形態と同様の構成を有し、第1実施形態と同様の効果を奏する。
以上、不揮発性半導体記憶装置の一実施形態を説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更、追加、置換等が可能である。
Claims (5)
- 電気的に書き換え可能な複数のメモリトランジスタが直列に接続された複数のメモリストリングを有する不揮発性半導体記憶装置であって、
前記メモリストリングは、
基板に対して垂直方向に延びる柱状部を含み、前記メモリトランジスタのボディとして機能する半導体層と、
前記柱状部の側面を取り囲むように形成されて、電荷を蓄積可能に構成された電荷蓄積層と、
前記柱状部の側面及び前記電荷蓄積層を取り囲むように形成され、前記メモリトランジスタのゲートとして機能する複数層の導電層と、
複数の前記導電層の上部を保護するよう積層された複数層の保護層とを備え、
複数の前記導電層は、その端部の位置が異なるように階段状に形成された階段部を構成すると共に、各々の前記導電層は、前記階段部の段を構成し、
前記階段部の第1の部分は、その上面を第1の数の前記保護層にて覆われ、
前記第1の部分より下層に位置する前記階段部の第2の部分は、その上面を前記第1の数より少ない第2の数の前記保護層にて覆われている
ことを特徴とする不揮発性半導体記憶装置。 - 前記複数層の保護層は,それぞれ、同じ材料から構成される
ことを特徴とする請求項1記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 複数の前記段は、前記基板と平行な所定方向に一列に並ぶ
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 複数の前記段は、前記基板と平行な第1方向、及び第2方向にマトリクス状に並び、
前記第1方向の第1の位置に前記第2方向に並ぶ複数の前記段は、その上面を前記第1の数の前記保護層にて覆われ、
前記第1の位置に隣接する前記第1方向の第2の位置に前記第2方向に並ぶ複数の前記段は、その上面を前記第2の数の前記保護層にて覆われている
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の不揮発性半導体記憶装置。 - 電気的に書き換え可能な複数のメモリトランジスタが直列に接続された複数のメモリストリングを有する不揮発性半導体記憶装置の製造方法であって、
複数の導電層を積層させる工程と、
前記複数の導電層を貫通させて貫通孔を形成する工程と、
前記貫通孔の側面に電荷蓄積層を形成する工程と、
前記貫通孔を埋めるように半導体層を形成する工程と、
前記複数の導電層の端部の位置が異なるように、最上層の前記導電層から第1の数だけ下層の前記導電層までを加工して第1階段部を形成する工程と、
前記第1階段部を覆うように第1保護層を形成する工程と、
前記第1保護層を分断し、且つ前記複数の導電層の端部の位置が異なるように、最上層から前記第1の数だけ下層の前記導電層よりも下層の前記導電層を加工して第2階段部を形成する工程と、
前記第1保護層及び前記第2階段部を覆うように第2保護層を形成する工程と
を備えることを特徴とする不揮発性半導体記憶装置の製造方法。
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