JP2020511007A - 三次元メモリおよび方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (44)
- メモリ内の基板を形成する方法であって、
底部基板を提供することと、
前記底部基板上に複数のドープ層を形成することと
を含み、
前記複数のドープ層は、前記複数のドープ層の上面が実質的に平坦であり、かつ前記複数のドープ層の各々のドーピング濃度が前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って実質的に均一であるような厚さ範囲内の総厚を有する、
方法。 - 前記複数のドープ層の前記各々のドーパント極性が同じであり、
前記複数のドープ層のうちの1つのドーピング濃度は、前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って、前記複数のドープ層のうちの下側に隣接するものよりも低い、
請求項1に記載の方法。 - 前記複数のドープ層を形成することは、前記基板の上に第1のドープ層を形成し、前記第1のドープ層の上に第2のドープ層を形成することを含み、前記第1のドープ層のドーピング濃度は、前記第2のドープ層のドーピング濃度よりも高い、
請求項1または2に記載の方法。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、前記第2のドープ層のドーピング濃度の約50〜約200倍である、
請求項3に記載の方法。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、約1E18原子/cm3〜約2E18原子/cm3の範囲内であり、前記第2のドープ層のドーピング濃度が、約1E16原子/cm3〜約3E16原子/cm3の範囲内である、
請求項3または4に記載の方法。 - 前記厚さ範囲が約200nm〜約1000nmである、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数のドープ層のうちの少なくとも1つの形成が、in−situドーピングを含む、
請求項2〜6のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数のドープ層の前記少なくとも1つの前記形成が、低圧化学気相成長(LPCVD)を含む、
請求項2〜7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数のドープ層の前記少なくとも1つの前記形成は、LPCVDおよびin−situドーピングを含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記複数のドープ層は、第1のドープ層および第2のドープ層を含み、前記第1のドープ層は、第1のLPCVDおよび第1のin−situドープにより形成され、前記第2のドープ層は、第2のLPCVDおよび第2のin−situドーピングにより形成される、
請求項9に記載の方法。 - 前記第1のドープ層が第1のホウ素ドープシリコン層を含み、前記第2のドープ層が第2のホウ素ドープシリコン層を含む、
請求項10に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングは、第1のシリコン層を形成するための第1の反応ガスを提供することと、前記第1のシリコン層をin−situドーピングして前記第1のホウ素ドープシリコン層を形成するための第1のドーパントソースガスを提供することを含み、前記第1の反応ガスはSiH4を含み、前記第1のドーパントソースガスはB2H6を含み、
前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングは、第2のシリコン層を形成するための第2の反応ガスを提供することと、前記第2のシリコン層をin−situドーピングして前記第2のホウ素ドープシリコン層を形成するための第2のドーパントソースガスを提供することとを含み、前記第2の反応ガスはSi2H6を含み、前記第2のドーパントソースガスはB2H6を含む、
請求項11に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングにおいて、前記第1のドーパントソースガスを提供することは、B2H6を含む第1の初期ドーパントソースガスを提供することと、前記第1の初期ドーパントソースガスを希釈するために第1の希釈ソースガスを提供することとを含み、前記第1の希釈ソースガスと前記第1の初期ドーパントソースガスとの体積比は約20:1〜約50:1の範囲内であり、前記第1の希釈ソースガスはN2を含み、前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングにおいて、前記第2のドーパントソースガスを提供することは、B2H6を含む第2の初期ドーパントソースガスを提供することと、前記第1の初期ドーパントソースガスを希釈するために第2の希釈ソースガスを提供することとを含み、前記第2の希釈ソースガスと前記第2の初期ドーパントソースガスとの体積比は約500:1〜約1000:1の範囲内であり、前記第2の希釈ソースガスはN2を含む、
請求項12に記載の方法。 - 前記第1の初期ドーパントソースガスは、B2H6を含む第1の真性ドーパントソースガスおよびN2を含む第1の真性希釈ソースガスを含み、前記第1の真性希釈ソースガスのモル比は、前記第1の初期ドーパントソースガスの約8%〜約1.5%であり、前記第2の初期ドーパントソースガスは、B2H6を含む第2の真性ドーパントソースガスおよびN2を含む第2の真性希釈ソースガスを含み、前記第2の真性希釈ソースガスのモル比は、前記第2の初期ドーパントソースガスの約8%〜約1.5%である、
請求項13に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングにおいて、前記第1のドーパントソースガスは、約300標準立方センチメートル毎分(sccm)〜約500sccmの流量を有し、前記第1の反応ガスは、約30sccm〜約100sccmの流量を有し、チャンバ圧力は約300ミリトール〜約500ミリトールであり、反応温度は約500℃〜約550℃であり、前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングにおいて、前記第2のドーパントソースガスは、約2000sccm〜約3000sccmの流量を有し、前記第2の反応ガスは約10sccm〜約300sccmの流量を有し、チャンバ圧力は約300ミリトール〜約500ミリトールであり、反応温度は約500℃〜約550℃である、
請求項14に記載の方法。 - 三次元メモリを形成する方法であって、
底部基板を提供することであり、制御回路を備える前記底部基板を提供することと、
前記底部基板の上に複数のドープ層を形成することと、
前記複数のドープ層の上にメモリセル回路を形成することと、
前記制御回路と前記メモリセル回路とを導電的に接続することと
を含み、
前記複数のドープ層は、前記複数のドープ層の上面が実質的に平坦であり、かつ前記複数のドープ層の各々のドーピング濃度が前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って実質的に均一であるような厚さ範囲内の総厚を有する、
方法。 - 前記複数のドープ層の前記各々のドーパント極性が同じであり、
前記複数のドープ層のうちの1つのドーピング濃度は、前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って、前記複数のドープ層のうちの下側に隣接するものよりも低い、
請求項16に記載の方法。 - 前記複数のドープ層を形成することは、前記基板の上に第1のドープ層を形成し、前記第1のドープ層の上に第2のドープ層を形成することを含み、前記第1のドープ層のドーピング濃度は、前記第2のドープ層のドーピング濃度よりも高い、
請求項16または17に記載の方法。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、前記第2のドープ層のドーピング濃度の約50〜約200倍である、
請求項18に記載の方法。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、約1E18原子/cm3〜約2E18原子/cm3の範囲内であり、前記第2のドープ層のドーピング濃度が、約1E16原子/cm3〜約3E16原子/cm3の範囲内である、
請求項18または19に記載の方法。 - 前記厚さ範囲が約200nm〜約1000nmである、
請求項16または17に記載の方法。 - 前記複数のドープ層の少なくとも1つの形成が、in−situドーピングおよび低圧化学気相成長(LPCVD)のうちの少なくとも1つを含む、
請求項16〜21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記複数のドープ層の前記少なくとも1つの前記形成は、LPCVDおよびin−situドーピングを含む、
請求項22に記載の方法。 - 前記複数のドープ層は、第1のドープ層および第2のドープ層を含み、前記第1のドープ層は、第1のLPCVDおよび第1のin−situドープにより形成され、前記第2のドープ層は、第2のLPCVDおよび第2のin−situドーピングにより形成される、
請求項16〜23のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のドープ層が第1のホウ素ドープシリコン層を含み、前記第2のドープ層が第2のホウ素ドープシリコン層を含む、
請求項16〜24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングは、第1のシリコン層を形成するための第1の反応ガスを提供することと、前記第1のシリコン層をin−situドーピングして前記第1のホウ素ドープシリコン層を形成するための第1のドーパントソースガスを提供することを含み、前記第1の反応ガスはSiH4を含み、前記第1のドーパントソースガスはB2H6を含み、前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングは、第2のシリコン層を形成するための第2の反応ガスを提供することと、前記第2のシリコン層をin−situドーピングして前記第2のホウ素ドープシリコン層を形成するための第2のドーパントソースガスを提供することとを含み、前記第2の反応ガスはSi2H6を含み、前記第2のドーパントソースガスはB2H6を含む、
請求項25に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングにおいて、前記第1のドーパントソースガスを提供することは、B2H6を含む第1の初期ドーパントソースガスを提供することと、前記第1の初期ドーパントソースガスを希釈するために第1の希釈ソースガスを提供することとを含み、前記第1の希釈ソースガスと前記第1の初期ドーパントソースガスとの体積比は約20:1〜約50:1の範囲内であり、前記第1の希釈ソースガスはN2を含み、前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングにおいて、前記第2のドーパントソースガスを提供することは、B2H6を含む第2の初期ドーパントソースガスを提供することと、前記第1の初期ドーパントソースガスを希釈するために第2の希釈ソースガスを提供することとを含み、前記第2の希釈ソースガスと前記第2の初期ドーパントソースガスとの体積比は約500:1〜約1000:1の範囲内であり、前記第2の希釈ソースガスはN2を含む、
請求項26に記載の方法。 - 前記第1の初期ドーパントソースガスは、B2H6を含む第1の真性ドーパントソースガスおよびN2を含む第1の真性希釈ソースガスを含み、前記第1の真性希釈ソースガスのモル比は、前記第1の初期ドーパントソースガスの約8%〜約1.5%であり、前記第2の初期ドーパントソースガスは、B2H6を含む第2の真性ドーパントソースガスおよびN2を含む第2の真性希釈ソースガスを含み、前記第2の真性希釈ソースガスのモル比は、前記第2の初期ドーパントソースガスの約8%〜約1.5%である、
請求項27に記載の方法。 - 前記第1のLPCVDおよび前記第1のin−situドーピングにおいて、前記第1のドーパントソースガスは、約300標準立方センチメートル毎分(sccm)〜約500sccmの流量を有し、前記第1の反応ガスは、約30sccm〜約100sccmの流量を有し、チャンバ圧力は約300ミリトール〜約500ミリトールであり、反応温度は約500℃〜約550℃であり、前記第2のLPCVDおよび前記第2のin−situドーピングにおいて、前記第2のドーパントソースガスは、約2000sccm〜約3000sccmの流量を有し、前記第2の反応ガスは約10sccm〜約300sccmの流量を有し、チャンバ圧力は約300ミリトール〜約500ミリトールであり、反応温度は約500℃〜約550℃である、
請求項28に記載の方法。 - 前記メモリセル回路の型は、前記複数のドープ層の前記各々の前記ドーパント極性と反対である、
請求項16〜29のいずれか一項に記載の方法。 - 前記メモリセル回路は、三次元NANDメモリセル回路を含む、
請求項30に記載の方法。 - 前記メモリセル回路を形成することは、前記複数のドープ層の上にゲート電極のスタックを形成することと、
前記スタックを貫通する複数のチャネル孔を形成することであって、前記複数のチャネル孔の各々の底端部は、実質的に前記複数のドープ層の上部にある、チャネル孔を形成することと、
前記複数のチャネル孔の前記各々の前記底端部にエピタキシャルチャネル部分を形成することと、
前記複数のチャネル孔に基づいて複数の半導体チャネルを形成することと、
前記複数のドープ層の前記上部に複数のソース線ドープ領域を形成することと、
前記複数のソース線ドープ領域の上に複数のソース線を形成することと、
前記複数のゲート電極の上に複数のコンタクトビアを形成することと
を含む、
請求項16〜31のいずれか一項に記載の方法。 - 前記ゲート電極のスタックを形成することは、前記複数のドープ層の上に誘電体層を提供することであって、犠牲層および絶縁層の交互するスタックを含む前記誘電体層を提供することと、
複数の水平トレンチを形成するために前記犠牲層を除去することと、
前記水平トレンチ内に前記ゲート電極のスタックを形成することと
を含む、
請求項32に記載の方法。 - 前記複数の半導体チャネルの下のドーパント濃度が実質的に同じであり、前記複数のソース線ドープ領域に隣接するドーパント濃度が実質的に同じである、
請求項33に記載の方法。 - 前記制御回路と前記メモリセル回路とを導電的に接続することは、前記制御回路と前記メモリセル回路とを接続する金属コンタクトビアを形成することを含み、前記金属ビアは前記メモリセル回路、前記複数のドープ層、および前記制御回路を貫通する、
請求項16〜34のいずれか一項に記載の方法。 - 前記底部基板の上の前記誘電体層は、約100nm〜約1000nmの厚さを有する、
請求項16に記載の方法。 - 三次元メモリであって、
底部基板と、
前記底部基板の上の制御回路と、
前記底部基板の上の複数のドープ層と、
前記複数のドープ層の上のメモリセル回路と、
前記制御回路と前記メモリセル回路とを導電的に接続する金属コンタクトビアと
を備え、
前記複数のドープ層は、前記複数のドープ層の上面が実質的に平坦であり、かつ前記複数のドープ層の各々のドーピング濃度が前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って実質的に均一であるような厚さ範囲内の総厚を有する、
三次元メモリ。 - 前記複数のドープ層の前記各々のドーパント極性が同じであり、
前記複数のドープ層のうちの1つのドーピング濃度は、前記複数のドープ層の前記上面に実質的に垂直な方向に沿って、前記複数のドープ層のうちの下側に隣接するものよりも低い、
請求項37に記載のメモリ。 - 前記複数のドープ層は、前記基板の上の第1のドープ層と、前記第1のドープ層の上の第2のドープ層とを備え、前記第1のドープ層のドーピング濃度は、前記第2のドープ層のドーピング濃度よりも高い、
請求項37または38に記載のメモリ。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、前記第2のドープ層のドーピング濃度の約50〜約200倍である、
請求項39に記載のメモリ。 - 前記第1のドープ層のドーピング濃度が、約1E18原子/cm3〜約2E18原子/cm3の範囲内であり、前記第2のドープ層のドーピング濃度が、約1E16原子/cm3〜約3E16原子/cm3の範囲内である、
請求項39または40に記載のメモリ。 - 前記厚さ範囲が約200nm〜約1000nmである、
請求項37〜41のいずれか一項に記載のメモリ。 - 前記総厚が約300nmである、
請求項42に記載のメモリ。 - 前記底部基板の上の前記誘電体層は、約100nm〜約1000nmの厚さを有する、
請求項37〜41のいずれか一項に記載のメモリ。
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KR102658194B1 (ko) * | 2018-12-21 | 2024-04-18 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 |
WO2020198944A1 (en) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Memory stacks having silicon nitride gate-to-gate dielectric layers and methods for forming the same |
WO2020206681A1 (en) * | 2019-04-12 | 2020-10-15 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Three-dimensional memory device with deposited semiconductor plugs and methods for forming the same |
KR20200140139A (ko) | 2019-06-05 | 2020-12-15 | 삼성전자주식회사 | 비휘발성 메모리 장치 |
US11355194B2 (en) | 2019-06-05 | 2022-06-07 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device |
US11875855B2 (en) | 2019-06-05 | 2024-01-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Non-volatile memory device including signal lines arranged at the same level as a common source line and a gate arranged at the same level as a ground selection line |
CN112510052B (zh) | 2019-06-27 | 2023-09-12 | 长江存储科技有限责任公司 | 新型3d nand存储器件及形成其的方法 |
CN110892528A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-03-17 | 长江存储科技有限责任公司 | 半导体器件及其制作方法 |
US10879266B1 (en) | 2020-01-16 | 2020-12-29 | Macronix International Co., Ltd. | Semiconductor device and operating method thereof |
JP7451567B2 (ja) * | 2020-01-28 | 2024-03-18 | 長江存儲科技有限責任公司 | 三次元メモリデバイス、および三次元メモリデバイスを形成するための方法 |
KR20220002575A (ko) | 2020-01-28 | 2022-01-06 | 양쯔 메모리 테크놀로지스 씨오., 엘티디. | 3차원 메모리 디바이스들 및 그 형성 방법 |
US11545456B2 (en) * | 2020-08-13 | 2023-01-03 | Micron Technology, Inc. | Microelectronic devices, electronic systems having a memory array region and a control logic region, and methods of forming microelectronic devices |
CN116322056A (zh) * | 2021-04-30 | 2023-06-23 | 长江存储科技有限责任公司 | 三维存储器及制造三维存储器的方法 |
TWI775627B (zh) | 2021-09-29 | 2022-08-21 | 鴻海精密工業股份有限公司 | 記憶體晶片及記憶體裝置 |
KR20230158725A (ko) * | 2022-05-12 | 2023-11-21 | 삼성전자주식회사 | 반도체 메모리 장치, 그의 제조 방법 및 그를 포함하는 전자 시스템 |
CN116613055B (zh) * | 2023-07-18 | 2024-02-02 | 粤芯半导体技术股份有限公司 | 掺杂多晶硅薄膜的形成方法及其表面缺陷去除方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57117269A (en) * | 1981-01-13 | 1982-07-21 | Nec Corp | Semiconductor device and manufacture thereof |
JP2000124144A (ja) * | 1998-10-21 | 2000-04-28 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置の製造方法、ならびに半導体ウエハおよびその製造方法 |
US20150372005A1 (en) * | 2014-06-23 | 2015-12-24 | Gukhyon Yon | Three-dimensional semiconductor memory device and method of fabricating the same |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100269289B1 (ko) * | 1997-02-19 | 2000-10-16 | 윤종용 | 실리콘막의결정화방법 |
US20030049372A1 (en) * | 1997-08-11 | 2003-03-13 | Cook Robert C. | High rate deposition at low pressures in a small batch reactor |
US6410090B1 (en) * | 1998-09-29 | 2002-06-25 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for forming insitu boron doped polycrystalline and amorphous silicon films |
KR100530420B1 (ko) * | 2003-07-11 | 2005-11-22 | 주식회사 하이닉스반도체 | 플래시 메모리 소자의 제조방법 |
EP1895582A4 (en) * | 2005-04-27 | 2009-09-23 | Spansion Llc | SEMICONDUCTOR COMPONENT AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
CN101826525B (zh) * | 2009-03-06 | 2011-10-05 | 宜扬科技股份有限公司 | 具有双重离子注入的nor型闪存结构及其制造方法 |
KR101688614B1 (ko) * | 2010-03-04 | 2016-12-22 | 삼성전자주식회사 | 트랜지스터 |
KR101176900B1 (ko) * | 2010-09-06 | 2012-08-30 | 주식회사 유진테크 | 반도체 소자의 제조 방법 |
EP2450945B1 (en) * | 2010-11-08 | 2013-05-29 | Imec | Method for producing a floating gate memory structure |
JP5670704B2 (ja) | 2010-11-10 | 2015-02-18 | 株式会社東芝 | 不揮発性半導体記憶装置及びその製造方法 |
KR101916222B1 (ko) * | 2011-04-29 | 2018-11-08 | 삼성전자 주식회사 | 수직 구조의 비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법 |
KR20140028969A (ko) * | 2012-08-31 | 2014-03-10 | 에스케이하이닉스 주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
US9425191B2 (en) * | 2013-08-13 | 2016-08-23 | Macronix International Co., Ltd. | Memory device and manufacturing method of the same |
CN104425226B (zh) * | 2013-08-20 | 2017-12-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 浮栅及其形成方法、闪存单元及其形成方法 |
CN104465523B (zh) * | 2013-09-24 | 2017-08-25 | 中芯国际集成电路制造(北京)有限公司 | 闪存存储器的制造方法 |
KR102161781B1 (ko) * | 2014-02-03 | 2020-10-05 | 삼성전자주식회사 | 수직형 메모리 장치 |
KR20160029236A (ko) * | 2014-09-04 | 2016-03-15 | 삼성전자주식회사 | 반도체 장치 및 그 제조 방법 |
KR102310511B1 (ko) * | 2014-12-19 | 2021-10-08 | 삼성전자주식회사 | 반도체 소자 및 그 형성 방법 |
US9773733B2 (en) * | 2015-03-26 | 2017-09-26 | Mie Fujitsu Semiconductor Limited | Semiconductor device |
KR20160124294A (ko) * | 2015-04-16 | 2016-10-27 | 삼성전자주식회사 | 주변 영역 상에 적층된 셀 영역을 갖는 반도체 소자 및 그의 제조방법 |
KR102437779B1 (ko) * | 2015-08-11 | 2022-08-30 | 삼성전자주식회사 | 3차원 반도체 메모리 장치 |
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US9419013B1 (en) * | 2015-10-08 | 2016-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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KR102452826B1 (ko) * | 2015-11-10 | 2022-10-12 | 삼성전자주식회사 | 메모리 장치 |
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