KR20130076458A - Method for fabricating nonvolatile memory device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비휘발성 메모리 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판으로부터 수직 방향으로 복수의 메모리 셀이 적층되는 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a nonvolatile memory device, and more particularly, to a method of manufacturing a nonvolatile memory device having a three-dimensional structure in which a plurality of memory cells are stacked in a vertical direction from a substrate.
비휘발성 메모리 장치는 전원공급이 차단되더라도 저장된 데이터가 그대로 유지되는 메모리 장치이다. 현재 다양한 비휘발성 메모리 장치 예컨대, 플래시 메모리(Flash Memory) 등이 널리 이용되고 있다.A nonvolatile memory device is a memory device in which stored data is retained even if the power supply is interrupted. Various non-volatile memory devices such as flash memory are widely used at present.
특히, 최근 반도체 기판 상에 단층으로 메모리 셀을 형성하는 2차원 구조의 비휘발성 메모리 장치의 집적도 향상이 한계에 도달함에 따라, 반도체 기판으로부터 수직 방향으로 돌출된 채널층을 따라 복수의 메모리 셀을 형성하는 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치가 제안되었다. 구체적으로 보면, 이러한 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치는 크게 일자형 채널층을 갖는 구조와 U자형 채널층을 갖는 구조로 구분된다.In particular, as the integration of a nonvolatile memory device having a two-dimensional structure that forms a memory cell as a single layer on a semiconductor substrate has recently reached its limit, a plurality of memory cells are formed along a channel layer protruding from the semiconductor substrate in a vertical direction. A nonvolatile memory device having a three-dimensional structure has been proposed. Specifically, the three-dimensional nonvolatile memory device is divided into a structure having a straight channel layer and a structure having a U-shaped channel layer.
도 1은 종래 기술에 따른 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a nonvolatile memory device having a three-dimensional structure according to the prior art.
도 1을 참조하면, U자형 채널층을 갖는 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치는 기판(10)으로부터 수직으로 돌출된 한 쌍의 메인 채널 및 상기 한 쌍의 메인 채널을 서로 연결시키는 서브 채널로 이루어진 채널층(60), 채널층(60)을 둘러싸는 메모리막(50), 상기 메인 채널을 따라 교대로 적층된 복수의 층간 절연막(30) 및 복수의 게이트 전극(40), 및 상기 서브 채널을 둘러싸는 패스 게이트 전극(20)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a three-dimensional nonvolatile memory device having a U-shaped channel layer includes a pair of main channels vertically protruding from the
여기서, 채널층(60)이 매립되는 U자형의 채널홀은 층간 절연막(30) 및 게이트 전극(40)을 관통하는 한 쌍의 메인 채널홀을 형성한 후, 패스 게이트 전극(20) 내에 기형성된 희생막 패턴(미도시됨)을 제거하여 상기 한 쌍의 메인 채널홀을 서로 연결시키는 서브 채널홀을 형성하는 방식으로 형성된다. 그런데 이러한 종래 기술의 경우 메인 채널홀과 서브 채널홀을 별도로 형성해야 할 뿐만 아니라 서브 채널홀이 웨이퍼(Wafer) 표면에 드러나지 않아 제조 공정이 복잡하고 어렵다는 문제를 안고 있다.Here, the U-shaped channel hole in which the
한편, 비휘발성 메모리 장치의 집적도를 높이기 위해 기판(10)으로부터 수직 방향으로 게이트 전극(40)을 반복 적층하는 데에는 한계가 있으며, 수평 방향으로 소자의 크기를 줄이는 경우 U자형의 채널홀에 메모리막(50) 및 채널층(60)을 균일하게 형성하기 어렵게 되는 등 공정 난이도가 전반적으로 높아지는 문제가 있다.
On the other hand, there is a limit to repeatedly stacking the
본 발명의 일 실시예는, 제조 공정이 단순하고 용이하면서도 단위 셀이 차지하는 면적을 줄여 집적도를 높일 수 있는 비휘발성 메모리 장치의 제조 방법을 제공한다.
An embodiment of the present invention provides a method of manufacturing a nonvolatile memory device, in which a manufacturing process is simple and easy, and the density of a unit cell is reduced to increase the degree of integration.
본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 제조 방법은, 기판 상에 패스 게이트 전극층을 형성하는 단계; 상기 패스 게이트 전극층 상에 복수의 제1 물질층 및 복수의 제2 물질층이 교대로 적층된 게이트 구조물을 형성하는 단계; 상기 게이트 구조물 및 상기 패스 게이트 전극층 일부를 관통하는 홀을 형성하는 단계; 상기 홀의 중심부를 가로지르면서 상기 게이트 구조물을 분리하는 트렌치를 형성하여 상기 홀을 상기 트렌치 양측의 홈으로 분리하는 단계; 및 상기 홈 내에 메모리막 및 채널층을 순차로 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
A method of manufacturing a nonvolatile memory device according to an embodiment of the present invention includes forming a pass gate electrode layer on a substrate; Forming a gate structure in which a plurality of first material layers and a plurality of second material layers are alternately stacked on the pass gate electrode layer; Forming a hole passing through the gate structure and a part of the pass gate electrode layer; Forming a trench separating the gate structure while crossing the center of the hole to separate the hole into grooves on both sides of the trench; And sequentially forming a memory layer and a channel layer in the groove.
본 기술에 따르면, 제조 공정을 단순하고 용이하게 하면서도 단위 셀이 차지하는 면적을 줄여 비휘발성 메모리 장치의 집적도를 높일 수 있다.
According to the present technology, it is possible to increase the density of the nonvolatile memory device by reducing the area occupied by the unit cell while simplifying and simplifying the manufacturing process.
도 1은 종래 기술에 따른 3차원 구조의 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다.1 is a perspective view illustrating a nonvolatile memory device having a three-dimensional structure according to the prior art.
2A to 2F are perspective views illustrating a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention.
3A to 3G are perspective views illustrating a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same according to the second embodiment of the present invention.
이하에서는, 본 발명의 가장 바람직한 실시예가 설명된다. 도면에 있어서, 두께와 간격은 설명의 편의를 위하여 표현된 것이며, 실제 물리적 두께에 비해 과장되어 도시될 수 있다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지와 무관한 공지의 구성은 생략될 수 있다. 각 도면의 구성요소들에 참조 번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described. In the drawings, the thickness and the spacing are expressed for convenience of explanation, and can be exaggerated relative to the actual physical thickness. In describing the present invention, known configurations irrespective of the gist of the present invention may be omitted. It should be noted that, in the case of adding the reference numerals to the constituent elements of the drawings, the same constituent elements have the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings.
도 2a 내지 도 2f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다. 특히, 도 2f는 본 발명의 제1 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2a 내지 도 2e는 도 2f의 장치를 제조하기 위한 공정 중간 단계의 일례를 나타내는 사시도이다.2A to 2F are perspective views illustrating a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same according to the first embodiment of the present invention. In particular, FIG. 2F is a perspective view showing a nonvolatile memory device according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2E are perspective views showing an example of an intermediate step in manufacturing the device of FIG. 2F.
도 2a를 참조하면, 기판(100) 상에 패스 게이트 전극층(110)을 형성한다.Referring to FIG. 2A, a pass
여기서, 기판(100)은 단결정 실리콘과 같은 반도체 기판일 수 있으며, 소정의 하부 구조물(미도시됨)을 포함할 수 있다. 또한, 패스 게이트 전극층(110)은 패스 트랜지스터의 게이트 전극으로서 도전물질, 예컨대 도핑된 폴리실리콘 또는 금속 등으로 형성할 수 있다.Here, the
이어서, 패스 게이트 전극층(110) 상에 복수의 층간 절연막(120) 및 복수의 게이트 전극용 도전층(130)을 교대로 적층한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 층간 절연막(120) 및 복수의 게이트 전극용 도전층(130)이 교대로 적층된 구조물을 제1 게이트 구조물이라 하기로 한다.Subsequently, the plurality of
여기서, 제1 게이트 구조물의 최하부 및 최상부에는 층간 절연막(120)이 배치되도록 할 수 있으며, 층간 절연막(120)은 산화막 계열의 물질로 형성할 수 있다. 또한, 게이트 전극용 도전층(130)은 메모리 셀 또는 선택 트랜지스터의 게이트 전극을 형성하기 위한 것으로서 도전물질, 예컨대 도핑된 폴리실리콘 또는 금속 등으로 형성할 수 있다. 한편, 본 단면도에는 8개의 게이트 전극용 도전층(130)이 도시되어 있으나, 이는 예시에 불과하며 그 이상 또는 그 이하로도 형성할 수 있다.The
도 2b를 참조하면, 게이트 전극용 도전층(130), 층간 절연막(120) 및 패스 게이트 전극층(110) 일부를 선택적으로 식각하여 제1 게이트 구조물을 관통하는 제1 트렌치(T1)를 형성한다. 제1 트렌치(T1)는 일 방향으로 연장되는 슬릿(Slit) 형태를 가질 수 있으며, 복수개가 평행하게 배열될 수 있다.Referring to FIG. 2B, a portion of the
본 공정 결과, 제1 게이트 구조물이 분리되어 평면상에서 볼 때 라인(Line) 형태를 가질 수 있으며, 잔류하는 층간 절연막(120) 및 게이트 전극용 도전층(130)을 각각 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 게이트 전극용 도전층 패턴(130A)이라 한다.As a result of this process, the first gate structure may be separated to have a line shape when viewed in plan view, and the remaining
도 2c를 참조하면, 게이트 전극용 도전층 패턴(130A), 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 패스 게이트 전극층(110) 일부를 선택적으로 식각하여 분리된 제1 게이트 구조물을 관통하는 홀(H1)을 형성한다.Referring to FIG. 2C, a hole H1 penetrating the first gate structure separated by selectively etching a portion of the
여기서, 홀(H1)은 평면상에서 볼 때 제1 트렌치(T1)와 같은 방향의 단축과 이와 교차하는 방향의 장축을 갖는 섬(Island) 모양을 가질 수 있으며, 분리된 제1 게이트 구조물의 장축을 따라 복수개가 일렬로 배열될 수 있다. 한편, 패스 게이트 전극층(110)은 후술하는 메모리막 및 채널층의 두께를 합한 만큼의 깊이로 식각할 수 있다.Here, the hole H1 may have an island shape having a short axis in the same direction as the first trench T1 and a long axis in a direction crossing the hole H1, and having a long axis of the separated first gate structure. Therefore, a plurality may be arranged in a line. The pass
도 2d를 참조하면, 게이트 전극용 도전층 패턴(130A), 1차 층간 절연막 패턴(120A)을 선택적으로 식각하여 분리된 제1 게이트 구조물을 관통하는 제2 트렌치(T2)를 형성한다. 제2 트렌치(T2)는 홀(H1)의 중심부를 가로지르면서 제1 트렌치(T1)와 같은 방향으로 연장되는 슬릿(Slit) 형태를 가질 수 있으며, 복수개가 평행하게 배열될 수 있다.Referring to FIG. 2D, the
본 공정 결과, 제1 트렌치(T1)에 의해 분리된 제1 게이트 구조물이 재차 분리되며, 잔류하는 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 게이트 전극용 도전층 패턴(130A)을 각각 2차 층간 절연막 패턴(120B) 및 게이트 전극(130B)이라 한다. 특히, 홀(H1)은 제2 트렌치(T2)를 중심으로 분리되어 제2 트렌치(T2)와 교차하는 방향으로 제2 트렌치(T2) 내벽을 따라 U자 형태로 움푹 패인 홈(H2)을 형성하게 되며, 이에 의하여 분리된 제1 게이트 구조물의 내측면은 요철 형태를 가질 수 있다.As a result of this process, the first gate structure separated by the first trench T1 is separated again, and the remaining primary interlayer
도 2e를 참조하면, 홈(H2)을 포함한 제2 트렌치(T2) 내벽을 따라 메모리막(140)을 형성한 후, 홈(H2)을 매립하도록 메모리막(140) 상에 채널용 반도체막(150)을 형성한다.Referring to FIG. 2E, after forming the memory layer 140 along the inner wall of the second trench T2 including the groove H2, the semiconductor layer for the channel on the memory layer 140 may be filled with the groove H2. 150).
여기서, 메모리막(140)은 전하 차단막, 전하 트랩막 및 터널 절연막을 순차적으로 증착하여 형성할 수 있다. 이때, 터널 절연막은 전하 터널링을 위한 것으로서 예컨대 산화막으로 이루어질 수 있고, 전하 트랩막은 전하를 트랩시켜 데이터를 저장하기 위한 것으로서 예컨대 질화막으로 이루어질 수 있으며, 전하 차단막은 전하 트랩막 내의 전하가 외부로 이동하는 것을 차단하기 위한 것으로서 예컨대 산화막으로 이루어질 수 있다. 즉, 메모리막(140)은 ONO(Oxide-Nitride-Oxide)의 삼중막 구조를 가질 수 있다. 한편, 채널용 반도체막(150)은 후술하는 채널층을 형성하기 위한 것으로서 반도체 물질, 예컨대 폴리실리콘으로 형성할 수 있다.The memory film 140 may be formed by sequentially depositing a charge blocking film, a charge trap film, and a tunnel insulating film. At this time, the tunnel insulating film is for charge tunneling, for example, may be formed of an oxide film, and the charge trap film is for storing data by trapping charge, for example, made of a nitride film. It is for blocking the thing, for example, it may consist of an oxide film. That is, the memory layer 140 may have a triple layer structure of Oxide-Nitride-Oxide (ONO). Meanwhile, the
도 2f를 참조하면, 채널용 반도체막(150)을 분리하여 홈(H2) 내에 채널층(150A)을 형성한다. 이때, 채널용 반도체막(150)을 분리하기 위해 메모리막(140)의 내측면이 드러날 때까지 에치백(Etch-back) 등의 공정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 2F, the
여기서, 채널층(150A)은 메모리 셀 또는 선택 트랜지스터의 채널로 이용되는 부분과 패스 트랜지스터의 채널로 이용되는 부분을 포함할 수 있으며, 그 단면은 U자 형태를 가질 수 있다.
Here, the
이상에서 설명한 제조 방법에 의하여, 도 2f에 도시된 것과 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치가 제조될 수 있다.By the manufacturing method described above, the nonvolatile memory device according to the first embodiment of the present invention as shown in FIG. 2F can be manufactured.
도 2f를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치는, 복수의 2차 층간 절연막 패턴(120B) 및 복수의 게이트 전극(130B)이 교대로 적층된 게이트 구조물, 상기 게이트 구조물을 관통하여 일 방향으로 연장되는 제2 트렌치(T2), 제2 트렌치(T2)와 교차하는 방향으로 제2 트렌치(T2) 내벽을 따라 움푹 패인 홈(H2), 홈(H2) 내벽을 따라 형성된 메모리막(140), 메모리막(140) 상의 채널층(150A), 및 상기 게이트 구조물 하부에 위치하면서 채널층(150A) 하부를 둘러싸는 패스 게이트 전극층(110)을 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 2F, a nonvolatile memory device according to a first embodiment of the present invention may include a gate structure in which a plurality of secondary interlayer insulating
도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 제2 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 사시도이다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 전술한 제1 실시예와 실질적으로 동일한 부분에 대하여는 상세한 설명을 생략하기로 한다.3A to 3G are perspective views illustrating a nonvolatile memory device and a method of manufacturing the same according to the second embodiment of the present invention. In the following description of the present embodiment, a detailed description of parts that are substantially the same as those of the above-described first embodiment will be omitted.
도 3a를 참조하면, 기판(100) 상에 패스 게이트 전극층(110)을 형성한다. 기판(100)은 단결정 실리콘과 같은 반도체 기판일 수 있고, 패스 게이트 전극층(110)은 도전물질, 예컨대 도핑된 폴리실리콘 또는 금속 등으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a pass
이어서, 패스 게이트 전극층(110) 상에 복수의 층간 절연막(120) 및 복수의 희생층(125)을 교대로 적층한다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 복수의 층간 절연막(120) 및 복수의 희생층(125)이 교대로 적층된 구조물을 제2 게이트 구조물이라 하기로 한다.Subsequently, a plurality of
여기서, 제2 게이트 구조물의 최하부 및 최상부에는 층간 절연막(120)이 배치되도록 할 수 있으며, 층간 절연막(120)은 산화막 계열의 물질로 형성할 수 있다. 또한, 희생층(125)은 후속 공정에서 제거되어 후술하는 게이트 전극이 형성될 공간을 제공하는 몰드(Mold) 역할을 하는 층으로서 층간 절연막(120)과 식각 선택비를 갖는 물질, 예컨대 질화막 계열의 물질로 형성할 수 있다.The interlayer insulating
도 3b를 참조하면, 희생층(125), 층간 절연막(120) 및 패스 게이트 전극층(110) 일부를 선택적으로 식각하여 제2 게이트 구조물을 관통하는 제1 트렌치(T1)를 형성한다. 제1 트렌치(T1)는 일 방향으로 연장되는 슬릿(Slit) 형태를 가질 수 있으며, 복수개가 평행하게 배열될 수 있다.Referring to FIG. 3B, a portion of the
본 공정 결과, 제2 게이트 구조물이 분리되어 평면상에서 볼 때 라인(Line) 형태를 가질 수 있으며, 잔류하는 층간 절연막(120) 및 희생층(125)을 각각 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 1차 희생층 패턴(125A)이라 한다.As a result of this process, the second gate structure may be separated to have a line shape in plan view, and the remaining
도 3c를 참조하면, 1차 희생층 패턴(125A), 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 패스 게이트 전극층(110) 일부를 선택적으로 식각하여 분리된 제2 게이트 구조물을 관통하는 홀(H1)을 형성한다.Referring to FIG. 3C, a hole H1 penetrating a second gate structure separated by selectively etching a portion of the first
여기서, 홀(H1)은 평면상에서 볼 때 제1 트렌치(T1)와 같은 방향의 단축과 이와 교차하는 방향의 장축을 갖는 섬(Island) 모양을 가질 수 있으며, 분리된 제2 게이트 구조물의 장축을 따라 복수개가 일렬로 배열될 수 있다.Here, the hole H1 may have an island shape having a short axis in the same direction as the first trench T1 and a long axis in a direction crossing the hole H1, and having a long axis of the separated second gate structure. Therefore, a plurality may be arranged in a line.
도 3d를 참조하면, 1차 희생층 패턴(125A), 1차 층간 절연막 패턴(120A)을 선택적으로 식각하여 분리된 제2 게이트 구조물을 관통하는 제2 트렌치(T2)를 형성한다. 제2 트렌치(T2)는 홀(H1)의 중심부를 가로지르면서 제1 트렌치(T1)와 같은 방향으로 연장되는 슬릿(Slit) 형태를 가질 수 있다.Referring to FIG. 3D, the first
본 공정 결과, 제1 트렌치(T1)에 의해 분리된 제2 게이트 구조물이 재차 분리되며, 잔류하는 1차 층간 절연막 패턴(120A) 및 1차 희생층 패턴(125A)을 각각 2차 층간 절연막 패턴(120B) 및 2차 희생층 패턴(125B)이라 한다. 특히, 홀(H1)은 제2 트렌치(T2)를 중심으로 분리되어 제2 트렌치(T2)와 교차하는 방향으로 제2 트렌치(T2) 내벽을 따라 U자 형태로 움푹 패인 홈(H2)을 형성하게 된다.As a result of this process, the second gate structure separated by the first trench T1 is separated again, and the remaining primary interlayer insulating
도 3e를 참조하면, 홈(H2)을 포함한 제2 트렌치(T2) 내벽을 따라 메모리막(140)을 형성한 후, 홈(H2)을 매립하도록 메모리막(140) 상에 채널용 반도체막(150)을 형성한다.Referring to FIG. 3E, after forming the memory layer 140 along the inner wall of the second trench T2 including the groove H2, the semiconductor layer for the channel on the memory layer 140 may be filled with the groove H2. 150).
여기서, 메모리막(140)은 전하 차단막, 전하 트랩막 및 터널 절연막을 순차적으로 증착하여 형성할 수 있으며, ONO(Oxide-Nitride-Oxide)의 삼중막 구조를 가질 수 있다. 한편, 채널용 반도체막(150)은 반도체 물질, 예컨대 폴리실리콘으로 형성할 수 있다.The memory layer 140 may be formed by sequentially depositing the charge blocking layer, the charge trap layer, and the tunnel insulating layer, and may have a triple layer structure of ONO (Oxide-Nitride-Oxide). Meanwhile, the
도 3f를 참조하면, 채널용 반도체막(150)을 분리하여 홈(H2) 내에 채널층(150A)을 형성한다. 이때, 채널용 반도체막(150)을 분리하기 위해 메모리막(140)의 내측면이 드러날 때까지 에치백(Etch-back) 등의 공정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3F, the
여기서, 채널층(150A)은 메모리 셀 또는 선택 트랜지스터의 채널로 이용되는 부분과 패스 트랜지스터의 채널로 이용되는 부분을 포함할 수 있으며, 그 단면은 U자 형태를 가질 수 있다.Here, the
도 3g를 참조하면, 제1 트렌치(T1)에 의해 노출된 2차 희생층 패턴(125B)을 제거한다. 이때, 2차 희생층 패턴(125B)을 제거하기 위해 2차 층간 절연막 패턴(120B)과의 식각 선택비를 이용한 습식 식각 공정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 3G, the second
이어서, 2차 희생층 패턴(125B)이 제거된 공간에 게이트 전극(160)을 형성한다. 게이트 전극(160)의 형성은 구체적으로 다음과 같은 과정에 의해 수행될 수 있다. 우선, 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition; CVD) 또는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 등의 방식으로 도전물질, 예컨대 금속 또는 금속 질화물을 콘포멀(Conformal)하게 증착하여 2차 희생층 패턴(125B)이 제거된 공간을 포함한 제1 트렌치(T1)를 매립하는 게이트 전극용 도전막(미도시됨)을 형성한다. 이어서, 제1 트렌치(T1) 내에 형성된 상기 게이트 전극용 도전막을 2차 층간 절연막 패턴(120B)의 측면이 드러날 때까지 식각하여 제1 트렌치(T1)를 중심으로 상기 게이트 전극용 도전막을 분리시킨다. 본 공정 결과, 2차 층간 절연막 패턴(120B) 사이에 게이트 전극(160)이 형성된다.Subsequently, the gate electrode 160 is formed in the space where the second
이상의 제2 실시예에서는 복수의 2차 층간 절연막 패턴(120B) 및 복수의 2차 희생층 패턴(125B)이 교대로 적층된 구조물을 형성한 후, 2차 희생층 패턴(125B)을 식각하여 2차 희생층 패턴(125B)이 제거된 공간에 게이트 전극(160)을 형성한다는 점에서 제1 실시예와 차이가 있다.
In the above-described second embodiment, after forming a structure in which a plurality of secondary interlayer insulating
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 비휘발성 메모리 장치의 제조 방법에 의하면, 집적도를 높이기 위해 단위 셀이 차지하는 면적을 줄이면서도 홀보다 넓은 개구부를 갖는 트렌치를 통해 메모리막 및 채널층을 형성함으로써 매립 특성을 향상시켜 메모리막 및 채널층을 더욱 균일하게 형성할 수 있다. 또한, 희생막 패턴을 이용하는 별도의 공정 없이 U자형의 채널층을 한번에 형성할 수 있으므로 제조 공정을 단순하고 용이하게 할 수 있다.
According to the method of manufacturing the nonvolatile memory device according to the exemplary embodiment described above, the memory layer and the channel layer are formed through the trench having an opening larger than the hole while reducing the area occupied by the unit cell in order to increase the degree of integration. The buried property can be improved to form the memory film and the channel layer more uniformly. In addition, since the U-shaped channel layer can be formed at a time without a separate process using a sacrificial film pattern, the manufacturing process can be simplified and facilitated.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기록되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
It should be noted that the technical spirit of the present invention has been specifically described in accordance with the above-described preferred embodiments, but the above-described embodiments are intended to be illustrative and not restrictive. In addition, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
100 : 기판 110 : 패스 게이트 전극층
120B : 2차 층간 절연막 패턴 125B : 2차 희생층 패턴
130B, 160 : 게이트 전극 140 : 메모리막
150A : 채널층 H2 : 홈
T1 : 제1 트렌치 T2 : 제2 트렌치100
120B: secondary interlayer insulating
130B and 160: gate electrode 140: memory film
150A: channel layer H2: groove
T1: first trench T2: second trench
Claims (5)
상기 패스 게이트 전극층 상에 복수의 제1 물질층 및 복수의 제2 물질층이 교대로 적층된 게이트 구조물을 형성하는 단계;
상기 게이트 구조물 및 상기 패스 게이트 전극층 일부를 관통하는 홀을 형성하는 단계;
상기 홀의 중심부를 가로지르면서 상기 게이트 구조물을 분리하는 트렌치를 형성하여 상기 홀을 상기 트렌치 양측의 홈으로 분리하는 단계; 및
상기 홈 내에 메모리막 및 채널층을 순차로 형성하는 단계를 포함하는
비휘발성 메모리 장치의 제조 방법.
Forming a pass gate electrode layer on the substrate;
Forming a gate structure in which a plurality of first material layers and a plurality of second material layers are alternately stacked on the pass gate electrode layer;
Forming a hole passing through the gate structure and a part of the pass gate electrode layer;
Forming a trench separating the gate structure while crossing the central portion of the hole to separate the hole into grooves on both sides of the trench; And
Sequentially forming a memory layer and a channel layer in the groove;
Method of manufacturing a nonvolatile memory device.
상기 제1 물질층은, 층간 절연막이고,
상기 제2 물질층은, 도전층인
비휘발성 메모리 장치의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The first material layer is an interlayer insulating film,
The second material layer is a conductive layer
Method of manufacturing a nonvolatile memory device.
상기 제1 물질층은, 층간 절연막이고,
상기 제2 물질층은, 희생층인
비휘발성 메모리 장치의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The first material layer is an interlayer insulating film,
The second material layer is a sacrificial layer
Method of manufacturing a nonvolatile memory device.
상기 홀은, 상기 트렌치와 같은 방향의 단축과 상기 트렌치와 교차하는 방향의 장축을 갖도록 형성하는
비휘발성 메모리 장치의 제조 방법.
The method according to claim 1,
The hole is formed to have a short axis in the same direction as the trench and a long axis in a direction crossing the trench.
Method of manufacturing a nonvolatile memory device.
상기 메모리막 및 채널층 형성 단계 후에,
상기 희생층을 식각하여 상기 희생층이 제거된 공간에 게이트 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는
비휘발성 메모리 장치의 제조 방법.The method of claim 3,
After the memory film and channel layer forming step,
Etching the sacrificial layer to form a gate electrode in a space from which the sacrificial layer is removed;
Method of manufacturing a nonvolatile memory device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110145054A KR20130076458A (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method for fabricating nonvolatile memory device |
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KR (1) | KR20130076458A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10103165B2 (en) | 2016-07-14 | 2018-10-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Memory device |
CN108666323A (en) * | 2017-03-27 | 2018-10-16 | 东芝存储器株式会社 | Semiconductor storage |
US11164888B2 (en) | 2017-03-27 | 2021-11-02 | Kioxia Corporation | Semiconductor memory device |
-
2011
- 2011-12-28 KR KR1020110145054A patent/KR20130076458A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
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CN108666323B (en) * | 2017-03-27 | 2022-01-11 | 东芝存储器株式会社 | Semiconductor memory device with a plurality of memory cells |
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