KR20100007254A - Non-volatile memory device and method of fabricating the same - Google Patents

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김석필
박윤동
구준모
윤태응
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Abstract

PURPOSE: A non-volatile memory device and method of fabricating the same are provided to improve the degree of integration. CONSTITUTION: The stack structure of the second control gate electrode(120b) and the first control gate electrode(120a) is offered with a plurality of lines. The stack structure of first control gate electrodes and stack structure of second control gate electrodes are by turns arranged. First control gate electrodes and second control gate electrodes are arranged two-dimensionally in on the plane. A plurality of interlayer dielectric layer(110) is offered between interval and the second semiconductor layer(160b) of the semiconductor layer(160a).

Description

비휘발성 메모리 소자 및 그 제조 방법{Non-volatile memory device and method of fabricating the same}Non-volatile memory device and method of manufacturing the same {Non-volatile memory device and method of fabricating the same}

본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로서, 특히 전하 저장층을 이용하여 데이터를 기록 및 소거할 수 있는 비휘발성 메모리 소자, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to semiconductor devices, and more particularly, to a nonvolatile memory device capable of writing and erasing data using a charge storage layer, and a manufacturing method thereof.

반도체 제품은 그 부피가 점점 작아지면서도 고용량의 데이터 처리를 요하고 있다. 이에 따라, 이러한 반도체 제품에 사용되는 비휘발성 메모리 소자의 동작 속도를 높이고 집적도를 높일 필요가 있다. 이러한 점에서, 종래의 단층 구조 대신에 다층 구조의 비휘발성 메모리 소자는 고집적화에 유리하다.Semiconductor products are getting smaller and require higher data throughput. Accordingly, it is necessary to increase the operation speed of the nonvolatile memory device used in such a semiconductor product and to increase the degree of integration. In this respect, a multi-layered nonvolatile memory device instead of the conventional single layer structure is advantageous for high integration.

다층 구조를 이용하면, 단층 구조와 동일한 영역 상에 메모리셀들을 수직으로 적층할 수 있다. 하지만, 다층 구조의 비휘발성 메모리 소자는 그 적층 형태에 따라서 다양한 구조를 가질 수 있다. 또한, 다층 구조의 비휘발성 메모리 소자는 그 적층 수가 증가함에 따라서 제조 공정이 증가하여 비용이 증대하는 문제가 있다.Using a multilayer structure, memory cells may be vertically stacked on the same region as the single layer structure. However, the nonvolatile memory device having a multilayer structure may have various structures according to its stacked form. In addition, the multilayer nonvolatile memory device has a problem in that the manufacturing process increases and the cost increases as the number of stacked layers increases.

이에 따라, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 적층 구조로 확장되어 고집적화가 용이한 비휘발성 메모리 소자를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a non-volatile memory device that is extended to a stacked structure and easily integrated.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 비휘발성 메모리 소자의 경제적인 제조 방법을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an economical manufacturing method of the nonvolatile memory device.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 비휘발성 메모리 소자가 제공된다. 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극이 제공되고, 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극과 대향 배치된다. 적어도 하나의 분리 절연층은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극 사이에 제공된다. 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극과 상기 적어도 하나의 분리 절연층의 사이에 제공된다. 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극과 상기 적어도 하나의 분리 절연층의 사이에, 상기 적어도 하나의 분리 절연층을 기준으로 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층의 반대편에 배치된다. 적어도 하나의 제 1 전하 저장층은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 사이에 제공된다. 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 사이에 제공된다.A nonvolatile memory device of one embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is provided. At least one first control gate electrode is provided, and at least one second control gate electrode is disposed opposite the at least one first control gate electrode. At least one isolation insulating layer is provided between the at least one first control gate electrode and the at least one second control gate electrode. At least one first semiconductor layer is provided between the at least one first control gate electrode and the at least one isolation insulating layer. At least one second semiconductor layer is disposed between the at least one second control gate electrode and the at least one isolation insulating layer and opposite the at least one first semiconductor layer with respect to the at least one isolation insulation layer. Is placed. At least one first charge storage layer is provided between the at least one first control gate electrode and the at least one first semiconductor layer. At least one second charge storage layer is provided between the at least one second control gate electrode and the at least one second semiconductor layer.

상기 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 일 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 1 반도체층들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 2 반도체층들을 포함을 포함할 수 있다.In one example of the nonvolatile memory device according to the present invention, the at least one first semiconductor layer includes a plurality of first semiconductor layers spaced apart along a direction in which the at least one first control gate electrode extends. The at least one second semiconductor layer may include a plurality of second semiconductor layers spaced apart along the extension direction of the at least one second control gate electrode.

상기 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 다른 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 분리 절연층은 상기 복수의 제 1 반도체층들 및 상기 복수의 제 2 반도체층들 사이의 복수의 분리 절연층들을 포함할 수 있다.In another example of the nonvolatile memory device according to the present invention, the at least one isolation insulating layer may include a plurality of isolation insulation layers between the plurality of first semiconductor layers and the plurality of second semiconductor layers. Can be.

상기 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 또 다른 예에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극은 서로 적층된 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극은 서로 적층된 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 및/또는 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층은 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하고, 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 및/또는 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장할 수 있다.In another example of the nonvolatile memory device according to the present invention, the at least one first control gate electrode includes a plurality of first control gate electrodes stacked on each other, and the at least one second control gate electrode is It may include a plurality of second control gate electrodes stacked on each other. Further, the at least one first semiconductor layer and / or the at least one first charge storage layer extend across the plurality of first control gate electrodes, and the at least one second semiconductor layer and / or the at least One second charge storage layer may extend across the plurality of second control gate electrodes.

상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 형태에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법이 제공된다. 서로 대향 배치된 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극을 형성한다. 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극의 측벽 상에 적어도 하나의 제 1 전하 저장층을 형성한다. 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극의 측벽 상에 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층과 마주보도록 적어도 하나의 제 2 전하 저장층을 형성한다. 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층 상에 적어도 하나의 제 1 반도체층을 형성한다. 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층 상에 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층과 마주보도록 적어도 하나의 제 2 반도체층을 형성한다. 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 및 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 사이에 적어도 하나의 분리 절연층을 형성한다.A method for manufacturing a nonvolatile memory device of one embodiment of the present invention for achieving the above another technical problem is provided. At least one first control gate electrode and at least one second control gate electrode are disposed to face each other. At least one first charge storage layer is formed on sidewalls of the at least one first control gate electrode. At least one second charge storage layer is formed on a sidewall of the at least one second control gate electrode to face the at least one first charge storage layer. At least one first semiconductor layer is formed on the at least one first charge storage layer. At least one second semiconductor layer is formed on the at least one second charge storage layer so as to face the at least one first semiconductor layer. At least one isolation insulating layer is formed between the at least one first semiconductor layer and the at least one second semiconductor layer.

본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자에 따르면, 낸드 스트링 내의 메모리셀들이 조밀하게 배치될 수 있고 따라서 그 집적도가 높아질 수 있다. 또한, 메모리셀들을 매트릭스 어레이 및/또는 적층 구조로 배치할 수 있어서, 비휘발성 메모리 소자의 집적도가 더 높아질 수 있다.According to the nonvolatile memory device according to the present invention, the memory cells in the NAND string can be densely arranged and thus the degree of integration thereof can be increased. In addition, the memory cells may be arranged in a matrix array and / or a stacked structure, whereby the degree of integration of the nonvolatile memory device may be higher.

또한, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자에 따르면, 인접한 낸드 스트링들 사이에서 워드 라인들이 공유되지 않기 때문에, 반복 동작으로 인한 스트레스가 감소될 수 있다. 따라서, 비휘발성 메모리 소자의 동작 신뢰성이 높아질 수 있다.Further, according to the nonvolatile memory device according to the present invention, since word lines are not shared between adjacent NAND strings, stress due to repetitive operation can be reduced. Therefore, the operation reliability of the nonvolatile memory device can be increased.

또한, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법에 따르면, 3차원 구조의 메모리셀들이 적층 공정과 패터닝 공정을 이용해서 실질적으로 동시에 제조될 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법은 각층의 메모리셀들을 따로 형성하는 통상적인 방법에 비해서 경제성을 갖는다.In addition, according to the method of manufacturing a nonvolatile memory device according to the present invention, memory cells having a three-dimensional structure can be manufactured at the same time using a lamination process and a patterning process. Therefore, the manufacturing method of the nonvolatile memory device according to the present invention is more economical than the conventional method of separately forming the memory cells of each layer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명함으 로써 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 과장될 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. In the drawings, the components may be exaggerated in size for convenience of description.

본 발명의 실시예들에서 기술 용어는 달리 정의되지 않는 한 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 바에 따라서 이해될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나는 하나 또는 그 이상을 의미한다. 따라서, 적어도 하나는 하나 또는 복수의 의미를 가질 수 있다.Technical terms in the embodiments of the present invention can be understood according to what is known to those skilled in the art unless otherwise defined. For example, at least one means one or more. Thus, at least one may have one or more meanings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 비휘발성 메모리 소자의 II-II'선에서 절취한 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of the nonvolatile memory device of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 동일 평면 상에 대향 배치된 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극(120a) 및 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극(120b)이 제공된다. 제 1 제어 게이트 전극(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극(120b)은 동일 평면 상에 대향 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 제어 게이트 전극(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극(120b)은 서로 평행하게 이격 배치될 수 있고, 이에 따라 그 측벽들이 서로 대면될 수 있다. 1 and 2, at least one first control gate electrode 120a and at least one second control gate electrode 120b disposed on the same plane are provided. The first control gate electrode 120a and the second control gate electrode 120b may be disposed to face each other on the same plane. For example, the first control gate electrode 120a and the second control gate electrode 120b may be spaced apart in parallel to each other, and thus the sidewalls may face each other.

나아가, 복수의 제 1 제어 게이트 전극들(120a)이 서로 적층되고, 복수의 제 2 제어 게이트 전극들(120b)이 서로 적층될 수 있다. 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)은 대향 이격 배치될 수 있다. 제 1 제 어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 수는 비휘발성 메모리 소자의 용량에 따라서 적절하게 선택될 수 있고, 따라서 이 실시예의 범위를 제한하지 않는다.In addition, the plurality of first control gate electrodes 120a may be stacked on each other, and the plurality of second control gate electrodes 120b may be stacked on each other. The first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be spaced apart from each other. The number of the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be appropriately selected according to the capacity of the nonvolatile memory device, and thus does not limit the scope of this embodiment.

적어도 하나의 분리 절연층(170)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b) 사이에 제공될 수 있다. 분리 절연층(170)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 마주보는 측벽들의 가운데 부근에 배치될 수 있다. 예를 들어, 분리 절연층(170)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 그리고/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장될 수 있다. At least one isolation insulating layer 170 may be provided between the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b. The isolation insulating layer 170 may be disposed near the center of the sidewalls facing the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b. For example, the isolation insulating layer 170 may extend across the first control gate electrodes 120a and / or across the second control gate electrodes 120b.

적어도 하나의 제 1 반도체층(160a)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a)과 분리 절연층(170)의 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 반도체층(160a)은 분리 절연층(170)의 일 측벽들 상에 배치되고, 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 신장할 수 있다. 예컨대, 제 1 반도체층(160a)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a)과 직교하도록 배치될 수 있다.At least one first semiconductor layer 160a may be provided between the first control gate electrodes 120a and the isolation insulating layer 170. For example, the first semiconductor layer 160a may be disposed on one sidewalls of the isolation insulating layer 170 and may extend across the first control gate electrodes 120a. For example, the first semiconductor layer 160a may be disposed to be orthogonal to the first control gate electrodes 120a.

적어도 하나의 제 2 반도체층(160b)은 제 2 제어 게이트 전극들(120b)과 분리 절연층(170)의 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 반도체층(160b)은 분리 절연층(170)을 기준으로 제 1 반도체층(160a)의 반대편에 배치되고, 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장할 수 있다. 예컨대, 제 2 반도체층(160b)은 제 2 제어 게이트 전극들(120b)과 직교하도록 배치될 수 있다.At least one second semiconductor layer 160b may be provided between the second control gate electrodes 120b and the isolation insulating layer 170. For example, the second semiconductor layer 160b may be disposed on the opposite side of the first semiconductor layer 160a with respect to the isolation insulating layer 170, and may extend across the second control gate electrodes 120b. . For example, the second semiconductor layer 160b may be disposed to be orthogonal to the second control gate electrodes 120b.

적어도 하나의 제 1 전하 저장층(140a)은 제 1 반도체층(160a) 및 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전하 저장층(140a)은 제 1 반도체층(160a)의 신장 방향을 따라서 신장하고 그리고/또는 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 1 전하 저장층들(미도시)이 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 1 반도체층(160a) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one first charge storage layer 140a may be provided between the first semiconductor layer 160a and the first control gate electrodes 120a. For example, the first charge storage layer 140a may extend along the stretching direction of the first semiconductor layer 160a and / or may cross the first control gate electrodes 120a. As another example, a plurality of first charge storage layers (not shown) may be provided between the first control gate electrodes 120a and the first semiconductor layer 160a, respectively.

적어도 하나의 제 2 전하 저장층(140b)은 제 2 반도체층(160b) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 전하 저장층(140b)은 제 2 반도체층(160b)의 신장 방향을 따라서 신장되고, 그리고/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 2 전하 저장층들(미도시)이 제 2 제어 게이트 전극들(120b) 및 제 2 반도체층(160b) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one second charge storage layer 140b may be provided between the second semiconductor layer 160b and the second control gate electrodes 120b. For example, the second charge storage layer 140b may extend along the stretching direction of the second semiconductor layer 160b and / or may cross the second control gate electrodes 120b. As another example, a plurality of second charge storage layers (not shown) may be provided between the second control gate electrodes 120b and the second semiconductor layer 160b, respectively.

제 1 전하 저장층(140a) 및 제 2 전하 저장층(140b)은 데이터 프로그램을 위한 전하 저장 매체로 이용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전하 저장층(140a) 및 제 2 전하 저장층(140b)은 플로팅 게이트 타입 또는 전하 트랩 타입으로 동작할 수 있다. 예를 들어, 플로팅 게이트 타입은 폴리실리콘층과 같은 도전체를 포함하고, 전하 트랩 타입은 실리콘 질화층, 양자 도트(quantum dots) 또는 나노크리스탈(nanocrystals)을 포함할 수 있다. 양자 도트 또는 나노크리스탈은 절연체 속에 분산된 도전체들, 예컨대 금속 또는 반도체의 미세 입자들로 구성될 수 있다. 전하 트랩 타입은 전하의 국부적인 저장이 가능해서, 멀티 비트 동작에 이용될 수 있다.The first charge storage layer 140a and the second charge storage layer 140b may be used as charge storage media for data programs. For example, the first charge storage layer 140a and the second charge storage layer 140b may operate as a floating gate type or a charge trap type. For example, the floating gate type may include a conductor such as a polysilicon layer, and the charge trap type may include a silicon nitride layer, quantum dots, or nanocrystals. Quantum dots or nanocrystals can be composed of conductors dispersed in an insulator, such as fine particles of a metal or a semiconductor. The charge trap type allows for local storage of charge, which can be used for multi-bit operation.

적어도 하나의 제 1 터널링 절연층(150a)은 제 1 전하 저장층(140a) 및 제 1 반도체층(160a) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 터널링 절연층(150a)은 제 1 반도체층(160a)의 신장 방향을 따라서 신장하고 그리고/또는 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 1 터널링 절연층들(미도시)이 제 1 반도체층(160a) 및 제 1 전하 저장층(140a) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one first tunneling insulating layer 150a may be provided between the first charge storage layer 140a and the first semiconductor layer 160a. For example, the first tunneling insulating layer 150a may extend along the extending direction of the first semiconductor layer 160a and / or may cross the first control gate electrodes 120a. As another example, a plurality of first tunneling insulating layers (not shown) may be provided between the first semiconductor layer 160a and the first charge storage layer 140a, respectively.

적어도 하나의 제 2 터널링 절연층(150b)은 제 2 전하 저장층(140b) 및 제 1 반도체층(160b) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 터널링 절연층(150b)은 제 2 반도체층(160b)의 신장 방향을 따라서 신장하고 그리고/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 2 터널링 절연층들(미도시)이 제 2 반도체층(160b) 및 제 2 전하 저장층(140b) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one second tunneling insulating layer 150b may be provided between the second charge storage layer 140b and the first semiconductor layer 160b. For example, the second tunneling insulating layer 150b may extend along the extending direction of the second semiconductor layer 160b and / or may cross the second control gate electrodes 120b. As another example, a plurality of second tunneling insulating layers (not shown) may be provided between the second semiconductor layer 160b and the second charge storage layer 140b, respectively.

적어도 하나의 제 1 블로킹 절연층(130a)은 제 1 전하 저장층(140a) 및 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 1 블로킹 절연층(130a)은 제 1 반도체층(160a)의 신장 방향을 따라서 신장하고 그리고/또는 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 1 블로킹 절연층들(미도시)이 제 1 전하 저장층(140a) 및 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one first blocking insulating layer 130a may be provided between the first charge storage layer 140a and the first control gate electrodes 120a. For example, the first blocking insulating layer 130a may extend along the stretching direction of the first semiconductor layer 160a and / or may cross the first control gate electrodes 120a. As another example, a plurality of first blocking insulating layers (not shown) may be provided between the first charge storage layer 140a and the first control gate electrodes 120a, respectively.

적어도 하나의 제 2 블로킹 절연층(130b)은 제 2 전하 저장층(140b) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b) 사이에 제공될 수 있다. 예를 들어, 제 2 블로킹 절연층(130b)은 제 2 반도체층(160b)의 신장 방향을 따라서 신장하고 그리고/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장될 수 있다. 다른 예로, 복수의 제 2 블로킹 절연층들(미도시)이 제 2 전하 저장층(140b) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b) 사이에 각각 제공될 수도 있다.At least one second blocking insulating layer 130b may be provided between the second charge storage layer 140b and the second control gate electrodes 120b. For example, the second blocking insulating layer 130b may extend along the extending direction of the second semiconductor layer 160b and / or may cross the second control gate electrodes 120b. As another example, a plurality of second blocking insulating layers (not shown) may be provided between the second charge storage layer 140b and the second control gate electrodes 120b, respectively.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 등가 회로도이다. 3 is an equivalent circuit diagram of a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 같이 참조하면, 제 1 제어 게이트 전극들(120a)과 제 1 반도체층(160a)의 적층 구조는 제 1 메모리셀들(MC1)을 구성할 수 있다. 제 2 제어 게이트 전극들(120b)과 제 2 반도체층(160b)의 적층 구조는 제 2 메모리셀들(MC2)을 구성할 수 있다. 제 1 제어 게이트 전극들(120a)은 제 1 워드 라인들(WL1)로 기능할 수 있고, 제 2 제어 게이트 전극들(120b)은 제 2 워드 라인들(WL2)로 기능할 수 있다. 제 1 스트링(S1)은 제 1 메모리셀들(MC1)의 낸드-타입 배치를 포함하고, 제 2 스트링(S2)은 제 2 메모리셀들(MC2)의 낸드-타입 배치를 포함할 수 있다.1 to 3, the stacked structure of the first control gate electrodes 120a and the first semiconductor layer 160a may constitute the first memory cells MC1. The stacked structure of the second control gate electrodes 120b and the second semiconductor layer 160b may constitute the second memory cells MC2. The first control gate electrodes 120a may function as first word lines WL1, and the second control gate electrodes 120b may function as second word lines WL2. The first string S1 may include a NAND-type arrangement of the first memory cells MC1, and the second string S2 may include a NAND-type arrangement of the second memory cells MC2.

전술한 비휘발성 메모리 소자에 따르면, 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 높이 조절이 자유롭고, 따라서 제 1 메모리셀들(MC1) 및 제 2 메모리셀들(MC2)이 조밀하게 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 스트링(S1) 및 제 2 스트링(S2)의 길이를 줄일 수가 있어서, 비휘발성 메모리 소자의 집적도가 높아질 수 있다.According to the nonvolatile memory device described above, height adjustment of the first control gate electrodes 120a and / or the second control gate electrodes 120b is free, and thus, the first memory cells MC1 and the second memory cell are freely adjusted. The fields MC2 may be densely arranged. Therefore, the lengths of the first string S1 and the second string S2 can be reduced, thereby increasing the degree of integration of the nonvolatile memory device.

또한, 제 1 워드 라인들(WL1) 및 제 2 워드 라인들(WL2)이 공유되지 않기 때문에, 제 1 메모리셀들(MC1) 및 제 2 메모리셀들(MC2) 사이에서 반복 동작으로 인한 스트레스가 감소될 수 있다. 따라서, 비휘발성 메모리 소자의 동작 신뢰성이 높 아질 수 있다.In addition, since the first word lines WL1 and the second word lines WL2 are not shared, stress due to a repetitive operation between the first memory cells MC1 and the second memory cells MC2 may be reduced. Can be reduced. Therefore, the operation reliability of the nonvolatile memory device can be improved.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자를 보여주는 사시도이다. 도 5는 도 4의 비휘발성 메모리 소자의 V-V'선에서 절취한 단면도이다. 이 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자는 도 1 내지 도 3의 비휘발성 메모리 소자를 이용한 것이고, 따라서 중복된 설명은 생략된다.4 is a perspective view illustrating a nonvolatile memory device according to another exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV ′ of the nonvolatile memory device of FIG. 4. The nonvolatile memory device according to the present embodiment uses the nonvolatile memory device of FIGS. 1 to 3, and thus a redundant description thereof is omitted.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 적층 구조는 복수의 라인들로 제공될 수 있다. 제 1 제어 게이트 전극들(120a)의 적층 구조 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 적층 구조는 교대로 배치될 수 있다. 이러한 배치는 도 1의 구조가 매트릭스 형태로 배치된 것에 대응할 수 있다. 따라서, 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)은 2차원적으로 평면 배열되고, 나아가 3차원으로 적층될 수 있다. 복수의 층간 절연층들(110)은 제 1 반도체층들(120a)의 사이 및 제 2 반도체층들(120b)의 사이에 제공될 수 있다.4 and 5, a stacked structure of the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be provided as a plurality of lines. The stack structure of the first control gate electrodes 120a and the stack structure of the second control gate electrodes 120b may be alternately disposed. This arrangement may correspond to the arrangement of FIG. 1 arranged in a matrix form. Accordingly, the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be two-dimensionally planarly stacked and further stacked three-dimensionally. The plurality of interlayer insulating layers 110 may be provided between the first semiconductor layers 120a and between the second semiconductor layers 120b.

제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 인접한 각 둘의 사이에는 도 1 내지 도 3에서 설명한 바와 같이, 제 1 메모리셀들(MC1) 및 제 2 메모리셀들(MC2)이 배치될 수 있다. 따라서, 제 1 메모리셀들(MC1) 및 제 2 메모리셀들(MC2)은 3차원 매트릭스 형태로 배치될 수 있다. As described with reference to FIGS. 1 through 3, the first memory cells MC1 and the second memory cells are disposed between the adjacent two of the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b. MC2 may be disposed. Therefore, the first memory cells MC1 and the second memory cells MC2 may be arranged in the form of a three-dimensional matrix.

이에 따르면, 복수의 제 1 반도체층들(160a)은 제 1 제어 게이트 전극들(120a)의 신장 방향을 따라서 이격 배치될 수 있다. 복수의 제 2 반도체층들(160a)은 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 신장 방향을 따라서 이격 배치될 수 있다. 복수의 분리 절연층들(170)은 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)의 사이에 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및/또는 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장하도록 제공될 수 있다. 이에 따라, 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)은 분리 절연층들(170)을 기준으로 서로 반대편에 배치될 수 있다.Accordingly, the plurality of first semiconductor layers 160a may be spaced apart from each other along the extending direction of the first control gate electrodes 120a. The plurality of second semiconductor layers 160a may be spaced apart along the extending direction of the second control gate electrodes 120b. The plurality of isolation insulating layers 170 may include first control gate electrodes 120a and / or second control gate electrodes 120b between the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b. It may be provided to stretch across). Accordingly, the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b may be disposed opposite to each other based on the isolation insulating layers 170.

제 1 터널링 절연층들(150a), 제 1 전하 저장층들(140a) 및/또는 제 1 블로킹 절연층들(130a)은 제 1 반도체층들(160a)을 가로질러 신장될 수 있고, 나아가 적층된 제 1 제어 게이트 전극들(120a)을 가로질러 신장될 수 있다. 제 2 터널링 절연층들(150b), 제 2 전하 저장층들(140b) 및/또는 제 2 블로킹 절연층들(130b)은 제 2 반도체층들(160b)을 가로질러 신장되고, 나아가 적층된 제 2 제어 게이트 전극들(120b)을 가로질러 신장될 수 있다.The first tunneling insulating layers 150a, the first charge storage layers 140a, and / or the first blocking insulating layers 130a may extend across the first semiconductor layers 160a, and may further be stacked. It may extend across the first control gate electrodes 120a. The second tunneling insulating layers 150b, the second charge storage layers 140b, and / or the second blocking insulating layers 130b extend across the second semiconductor layers 160b and are further stacked. It may extend across the two control gate electrodes 120b.

이에 따르면, 제 1 메모리셀들(도 3의 MC1) 및 제 2 메모리셀들(도 3의 MC2)이 3차원 매트릭스로 배치될 수 있다. 따라서, 이 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자는 높은 집적도를 가질 수 있고, 고용량 전자 제품에 적합할 수 있다.Accordingly, the first memory cells MC1 of FIG. 3 and the second memory cells MC2 of FIG. 3 may be arranged in a three-dimensional matrix. Thus, the nonvolatile memory device according to this embodiment may have a high degree of integration and may be suitable for high capacity electronic products.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 보여주는 사시도들이다.6 to 10 are perspective views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 층간 절연층들(110) 및 도전층들(120)을 교대로 적층할 수 있다. 예를 들어, 도전층들(120)은 금속, 금속 실리사이드 및 도핑된 폴리실리콘의 어느 하나 또는 이들의 적층 구조를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, the interlayer insulating layers 110 and the conductive layers 120 may be alternately stacked. For example, the conductive layers 120 may include any one or a stacked structure of metal, metal silicide, and doped polysilicon.

도 7을 참조하면, 층간 절연층들(110) 및 도전층들(120)을 패터닝하여, 복수의 트렌치들(115)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 트렌치들(115)은 포토리소그래피 및 식각 기술을 이용하여 형성할 수 있다. 이에 따라, 도전층들(120)은 트렌치들(115)을 기준으로 서로 반대편에 배치된 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)로 구분될 수 있다. Referring to FIG. 7, the plurality of trenches 115 may be formed by patterning the interlayer insulating layers 110 and the conductive layers 120. For example, trenches 115 may be formed using photolithography and etching techniques. Accordingly, the conductive layers 120 may be divided into first control gate electrodes 120a and second control gate electrodes 120b disposed opposite to each other based on the trenches 115.

이에 따르면, 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)은 서로 같은 평면 상에 어레이 구조로 배치되고, 나아가 3차원으로 적층될 수 있다. 또한, 제 1 제어 게이트 전극들(120a) 및 제 2 제어 게이트 전극들(120b)이 동시에 형성될 수 있다.Accordingly, the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be arranged in an array structure on the same plane and stacked in three dimensions. In addition, the first control gate electrodes 120a and the second control gate electrodes 120b may be simultaneously formed.

도 8을 참조하면, 트렌치들(115) 내부의 적층된 제 1 제어 게이트 전극들(120a)의 측벽 상에 제 1 블로킹 절연층(130a), 제 1 전하 저장층(140a) 및 제 1 터널링 절연층(150a)의 적층 구조를 형성할 수 있다. 또한, 트렌치들(115) 내부의 제 2 제어 게이트 전극들(120b)의 측벽 상에 제 2 블로킹 절연층(130b), 제 2 전하 저장층(140b) 및 제 2 터널링 절연층(150b)의 적층 구조를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 8, the first blocking insulating layer 130a, the first charge storage layer 140a, and the first tunneling insulation are formed on the sidewalls of the first control gate electrodes 120a stacked inside the trenches 115. A stacked structure of the layer 150a can be formed. In addition, the second blocking insulating layer 130b, the second charge storage layer 140b, and the second tunneling insulating layer 150b are stacked on the sidewalls of the second control gate electrodes 120b inside the trenches 115. The structure can be formed.

예를 들어, 제 1 블로킹 절연층들(130a) 및 제 2 블로킹 절연층들(130b)은 서로 마주보도록 동시에 형성할 수 있다. 제 1 전하 저장층들(140a) 및 제 2 전하 저장층들(140b)은 서로 마주보도록 동시에 형성할 수 있다. 제 1 터널링 절연층들(130a) 및 제 2 터널링 절연층들(130b)은 서로 마주보도록 동시에 형성할 수 있다. For example, the first blocking insulating layers 130a and the second blocking insulating layers 130b may be simultaneously formed to face each other. The first charge storage layers 140a and the second charge storage layers 140b may be simultaneously formed to face each other. The first tunneling insulation layers 130a and the second tunneling insulation layers 130b may be simultaneously formed to face each other.

도 9를 참조하면, 트렌치들(115) 내부의 제 1 블로킹 절연층(130a), 제 1 전 하 저장층(140a) 및 제 1 터널링 절연층(150a)의 적층 구조 상에 제 1 반도체층들(160a)을 형성할 수 있다. 또한, 트렌치들(115) 내부의 제 2 블로킹 절연층(130b), 제 2 전하 저장층(140b) 및 제 2 터널링 절연층(150b)의 적층 구조 상에 제 2 반도체층들(160b)을 형성할 수 있다. 또한, 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b) 사이에 트렌치들(115)을 매립하도록 분리 절연층들(170)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9, first semiconductor layers may be formed on a stacked structure of a first blocking insulating layer 130a, a first charge storage layer 140a, and a first tunneling insulating layer 150a in the trenches 115. 160a may be formed. In addition, second semiconductor layers 160b may be formed on the stacked structure of the second blocking insulating layer 130b, the second charge storage layer 140b, and the second tunneling insulating layer 150b in the trenches 115. can do. In addition, the isolation insulating layers 170 may be formed to fill the trenches 115 between the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b.

제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)은 별도의 씨드층(미도시)으로부터 에피택셜층들로 성장시킬 수 있다. 다른 예로, 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)은 화학기상증착(CVD)법 비정질층들을 형성한 후, 레이저 어닐링 등의 열처리를 통해서 단결정층으로 결정화시킬 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)은 화학기상증착(CVD)법을 이용하여 다결정층들로 형성할 수도 있다. The first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b may be grown from separate seed layers (not shown) into epitaxial layers. As another example, the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b may be formed by chemical vapor deposition (CVD) amorphous layers, and then crystallized into a single crystal layer through heat treatment such as laser annealing. As another example, the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b may be formed of polycrystalline layers using chemical vapor deposition (CVD).

도 10을 참조하면, 제 1 반도체층들(160a), 분리 절연층들(170) 및 제 2 반도체층들(160b)을 패터닝할 수 있다. 이러한 패터닝은 포토리소그래피 및 식각 기술을 이용할 수 있다. 이에 따라, 제 1 반도체층들(160a) 및 제 2 반도체층들(160b)은 매트릭스 형태로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 10, the first semiconductor layers 160a, the isolation insulating layers 170, and the second semiconductor layers 160b may be patterned. Such patterning may use photolithography and etching techniques. Accordingly, the first semiconductor layers 160a and the second semiconductor layers 160b may be arranged in a matrix form.

전술한 제조 방법에 따르면, 3차원 구조의 비휘발성 메모리 소자가 적층 공정과 패터닝 공정을 이용해서 실질적으로 동시에 제조될 수 있다. 따라서 이 실시예에 따른 제조 방법은 각층의 메모리셀들을 따로 형성하는 통상적인 방법에 비해서 경제성을 갖는다.According to the above-described manufacturing method, a nonvolatile memory device having a three-dimensional structure can be manufactured substantially simultaneously using a lamination process and a patterning process. Therefore, the manufacturing method according to this embodiment is more economical than the conventional method of forming the memory cells of each layer separately.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 카드(500)를 보여주는 개략도이다.11 is a schematic diagram showing a card 500 according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 제어기(510)와 메모리(520)는 전기적인 신호를 교환할 수 있다. 예를 들어, 제어기(510)의 명령에 따라서, 메모리(520)와 제어기(510)는 데이터를 주고받을 수 있다. 이에 따라, 카드(500)는 메모리(520)에 데이터를 저장하거나 또는 메모리(520)로부터 데이터를 외부로 출력할 수 있다. 메모리(520)는 도 1 내지 도 5에서 설명한 비휘발성 메모리 소자들의 어느 하나와 구조를 가질 수 있다.Referring to FIG. 11, the controller 510 and the memory 520 may exchange electrical signals. For example, according to a command of the controller 510, the memory 520 and the controller 510 may exchange data. Accordingly, the card 500 may store data in the memory 520 or output data from the memory 520 to the outside. The memory 520 may have a structure with any one of the nonvolatile memory devices described with reference to FIGS. 1 to 5.

이러한 카드(500)는 다양한 휴대용 기기의 데이터 저장 매체로 이용될 수 있다. 예를 들어, 카드(500)는 메모리 카드, 예컨대 멀티미디어 카드(multi media card; MMC) 또는 보안 디지털(secure digital card; SD) 카드를 포함할 수 있다.The card 500 may be used as a data storage medium of various portable devices. For example, the card 500 may include a memory card such as a multi media card (MMC) or a secure digital card (SD) card.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 시스템(600)을 보여주는 블록도이다.13 is a block diagram illustrating an electronic system 600 according to an embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 프로세서(610), 입/출력 장치(630) 및 메모리(620)는 버스(bus, 640)를 이용하여 서로 데이터 통신을 할 수 있다. 프로세서(610)는 프로그램을 실행하고, 시스템(600)을 제어하는 역할을 할 수 있다. 입/출력 장치(630)는 시스템(600)의 데이터를 입력 또는 출력하는데 이용될 수 있다. 시스템(600)은 입/출력 장치(630)를 이용하여 외부 장치, 예컨대 개인용 컴퓨터 또는 네트워크에 연결되어, 외부 장치와 서로 데이터를 교환할 수 있다.Referring to FIG. 13, the processor 610, the input / output device 630, and the memory 620 may perform data communication with each other using a bus 640. The processor 610 may execute a program and control the system 600. The input / output device 630 may be used to input or output data of the system 600. System 600 may be connected to an external device, such as a personal computer or a network, using input / output device 630 to exchange data with the external device.

메모리(620)는 프로세서(610)의 동작을 위한 코드 및 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(620)는 도 1 내지 도 5에서 설명한 비휘발성 메모리 소자들의 어느 하나와 동일한 구조를 가질 수 있다.The memory 620 may store code and data for the operation of the processor 610. For example, the memory 620 may have the same structure as any of the nonvolatile memory devices described with reference to FIGS. 1 to 5.

예를 들어, 이러한 시스템(600)은 메모리(620)를 필요로 하는 다양한 전자 제어 장치를 구성할 수 있고, 예컨대 모바일 폰(mobile phone), MP3 플레이어, 네비게이션(navigation), 고상 디스크(solid state disk; SSD) 또는 가전 제품(household appliances)에 이용될 수 있다.For example, such a system 600 may comprise various electronic control devices that require memory 620, such as mobile phones, MP3 players, navigation, solid state disks. SSD) or household appliances.

발명의 특정 실시예들에 대한 이상의 설명은 예시 및 설명을 목적으로 제공되었다. 따라서, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다.The foregoing description of specific embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and description. Therefore, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications and changes are possible in the technical spirit of the present invention by combining the above embodiments by those skilled in the art. It is obvious.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자를 보여주는 사시도이고;1 is a perspective view showing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 비휘발성 메모리 소자의 II-II'선에서 절취한 단면도이고;FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of the nonvolatile memory device of FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 등가 회로도이고;3 is an equivalent circuit diagram of a nonvolatile memory device according to one embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자를 보여주는 사시도이고;4 is a perspective view showing a nonvolatile memory device according to another embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 비휘발성 메모리 소자의 V-V'선에서 절취한 단면도이고;FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV ′ of the nonvolatile memory device of FIG. 4; FIG.

도 6 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법을 보여주는 사시도들이고; 6 to 10 are perspective views illustrating a method of manufacturing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention;

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 메모리 카드를 보여주는 개략도이고; 그리고11 is a schematic diagram showing a memory card according to an embodiment of the present invention; And

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 시스템을 보여주는 블록도이다.12 is a block diagram illustrating an electronic system according to an embodiment of the present invention.

Claims (19)

적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극;At least one first control gate electrode; 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극과 대향 배치된 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극;At least one second control gate electrode disposed opposite the at least one first control gate electrode; 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극 사이의 적어도 하나의 분리 절연층;At least one isolation insulating layer between the at least one first control gate electrode and the at least one second control gate electrode; 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극과 상기 적어도 하나의 분리 절연층의 사이의 적어도 하나의 제 1 반도체층;At least one first semiconductor layer between the at least one first control gate electrode and the at least one isolation insulating layer; 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극과 상기 적어도 하나의 분리 절연층의 사이에, 상기 적어도 하나의 분리 절연층을 기준으로 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층의 반대편에 배치된 적어도 하나의 제 2 반도체층;At least one second semiconductor disposed between the at least one second control gate electrode and the at least one isolation insulating layer, opposite the at least one first semiconductor layer with respect to the at least one isolation insulating layer layer; 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 사이의 적어도 하나의 제 1 전하 저장층; 및At least one first charge storage layer between the at least one first control gate electrode and the at least one first semiconductor layer; And 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 사이의 적어도 하나의 제 2 전하 저장층을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And at least one second charge storage layer between the at least one second control gate electrode and the at least one second semiconductor layer. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층 및 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 사이의 적어도 하나의 제 1 터널링 절연층; 및The semiconductor device of claim 1, further comprising: at least one first tunneling insulating layer between the at least one first charge storage layer and the at least one first semiconductor layer; And 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층 및 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 사이의 적어도 하나의 제 2 터널링 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And at least one second tunneling insulating layer between the at least one second charge storage layer and the at least one second semiconductor layer. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층 및 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 사이의 적어도 하나의 제 1 블로킹 절연층; 및The semiconductor device of claim 1, further comprising: at least one first blocking insulating layer between the at least one first charge storage layer and the at least one first control gate electrode; And 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층 및 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극 사이의 적어도 하나의 제 2 블로킹 절연층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And at least one second blocking insulating layer between the at least one second charge storage layer and the at least one second control gate electrode. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 1 반도체층들을 포함하고,The semiconductor device of claim 1, wherein the at least one first semiconductor layer comprises a plurality of first semiconductor layers spaced apart along a direction in which the at least one first control gate electrode extends. 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 2 반도체층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And the at least one second semiconductor layer includes a plurality of second semiconductor layers spaced apart along the extending direction of the at least one second control gate electrode. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 분리 절연층은 상기 복수의 제 1 반도체층들 및 상기 복수의 제 2 반도체층들 사이의 복수의 분리 절연층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 4, wherein the at least one isolation insulating layer comprises a plurality of isolation insulating layers between the plurality of first semiconductor layers and the plurality of second semiconductor layers. 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극은 서로 적층된 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 포함하고,The method of claim 1, wherein the at least one first control gate electrode comprises a plurality of first control gate electrodes stacked on each other, 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극은 서로 적층된 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.The at least one second control gate electrode includes a plurality of second control gate electrodes stacked on each other. 제 6 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들의 사이 및 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들의 사이에 복수의 층간 절연층들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.7. The nonvolatile memory device of claim 6, further comprising a plurality of interlayer insulating layers between the plurality of first control gate electrodes and between the plurality of second control gate electrodes. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하고,The semiconductor device of claim 6, wherein the at least one first semiconductor layer extends across the plurality of first control gate electrodes, 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And the at least one second semiconductor layer extends across the plurality of second control gate electrodes. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층은 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하고,The method of claim 6, wherein the at least one first charge storage layer extends across the plurality of first control gate electrodes, 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And the at least one second charge storage layer extends across the plurality of second control gate electrodes. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 분리 절연층은 상기 복수의 제 1 제어게이트 전극들 또는 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.The nonvolatile memory device of claim 6, wherein the at least one isolation insulating layer extends across the plurality of first control gate electrodes or the plurality of second control gate electrodes. 제 6 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 1 반도체층들을 포함하고,The semiconductor device of claim 6, wherein the at least one first semiconductor layer comprises a plurality of first semiconductor layers spaced apart along a direction in which the plurality of first control gate electrodes extend. 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들의 신장 방향을 따라서 이격 배치된 복수의 제 2 반도체층들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And the at least one second semiconductor layer comprises a plurality of second semiconductor layers spaced apart along the extending direction of the plurality of second control gate electrodes. 제 11 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층은 상기 복수의 제 1 반도체층들을 가로질러 신장하고,The semiconductor device of claim 11, wherein the at least one first charge storage layer extends across the plurality of first semiconductor layers, 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 상기 복수의 제 2 전하 저장층들을 가로질러 신장하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자.And the at least one second charge storage layer extends across the plurality of second charge storage layers. 서로 대향 배치된 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극을 형성하는 단계;Forming at least one first control gate electrode and at least one second control gate electrode disposed opposite each other; 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극의 측벽 상에 적어도 하나의 제 1 전하 저장층을 형성하는 단계;Forming at least one first charge storage layer on sidewalls of the at least one first control gate electrode; 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극의 측벽 상에 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층과 마주보도록 적어도 하나의 제 2 전하 저장층을 형성하는 단계;Forming at least one second charge storage layer on the sidewall of the at least one second control gate electrode to face the at least one first charge storage layer; 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층 상에 적어도 하나의 제 1 반도체층을 형성하는 단계;Forming at least one first semiconductor layer on the at least one first charge storage layer; 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층 상에 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층과 마주보도록 적어도 하나의 제 2 반도체층을 형성하는 단계; 및Forming at least one second semiconductor layer on the at least one second charge storage layer to face the at least one first semiconductor layer; And 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층 및 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층 사이에 적어도 하나의 분리 절연층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.Forming at least one isolation insulating layer between the at least one first semiconductor layer and the at least one second semiconductor layer. 제 13 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극 및 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극은 동시에 형성하고,The method of claim 13, wherein the at least one first control gate electrode and the at least one second control gate electrode are simultaneously formed, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층 및 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 동시에 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And the at least one first charge storage layer and the at least one second charge storage layer are formed simultaneously. 제 13 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 제어 게이트 전극을 형성하는 단계는 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 적층하는 단계를 포함하고,The method of claim 13, wherein forming the at least one first control gate electrode comprises stacking a plurality of first control gate electrodes, 상기 적어도 하나의 제 2 제어 게이트 전극을 형성하는 단계는 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들과 대향 배치된 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 적층하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.The forming of the at least one second control gate electrode may include stacking a plurality of second control gate electrodes disposed to face the plurality of first control gate electrodes. Manufacturing method. 제 15 항에 있어서, 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들 및 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 적층하는 단계는,The method of claim 15, wherein the stacking of the plurality of first control gate electrodes and the plurality of second control gate electrodes comprises: 복수의 도전층들을 적층하는 단계; 및Stacking a plurality of conductive layers; And 상기 복수의 도전층들 식각하여 상기 제 1 제어 게이트 전극들 및 상기 제 2 제어 게이트 전극들을 한정하는 적어도 하나의 트렌치를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.Etching the plurality of conductive layers to form at least one trench defining the first control gate electrodes and the second control gate electrodes. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 트렌치를 형성하기 전에, 상기 복수의 도전층들과 교대로 복수의 층간 절연층들을 형성하는 단계를 더 포함하고,17. The method of claim 16, further comprising forming a plurality of interlayer insulating layers alternately with the plurality of conductive layers before forming the at least one trench, 상기 적어도 하나의 트렌치는 상기 복수의 층간 절연층들을 더 식각하여 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And the at least one trench is formed by further etching the plurality of interlayer insulating layers. 제 16 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 전하 저장층은 상기 적어도 하나의 트렌치 내부의 상기 제 1 제어 게이트 전극들의 측벽 상에 형성하고,The method of claim 16, wherein the at least one first charge storage layer is formed on sidewalls of the first control gate electrodes inside the at least one trench, 상기 적어도 하나의 제 2 전하 저장층은 상기 적어도 하나의 트렌치 내부의 상기 제 2 제어 게이트 전극들의 측벽 상에 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And the at least one second charge storage layer is formed on sidewalls of the second control gate electrodes in the at least one trench. 제 15 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제 1 반도체층은 상기 복수의 제 1 제어 게이트 전극들을 가로질러 형성하고,The semiconductor device of claim 15, wherein the at least one first semiconductor layer is formed across the plurality of first control gate electrodes, 상기 적어도 하나의 제 2 반도체층은 상기 복수의 제 2 제어 게이트 전극들을 가로질러 형성하는 것을 특징으로 하는 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법.And the at least one second semiconductor layer is formed across the plurality of second control gate electrodes.
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