半导体装置及其制造方法与流程

    专利2025-11-07  11


    各个实施方式总体上涉及电子装置,并且更具体地涉及半导体装置和该半导体装置的制造方法。


    背景技术:

    1、非易失性存储器装置即使在没有电力供应的情况下也保留所存储的数据。其中存储器单元以单层形式形成在基板上方的二维非易失性存储器装置的集成度的增加近来已经受到限制。因此,已经提出了其中存储器单元在垂直方向上层叠在基板上的三维非易失性存储器装置。

    2、三维非易失性存储器装置可以包括彼此交替层叠的层间绝缘层和栅电极以及穿过层叠结构的沟道层,并且存储器单元可以沿着沟道层层叠。已经开发出各种结构和制造方法以提高三维非易失性存储器装置的操作可靠性。


    技术实现思路

    1、根据实施方式,半导体装置可以包括:层叠结构,该层叠结构包括彼此交替层叠的导电层和绝缘层;以及沟道层,该沟道层穿过层叠结构,其中,沟道层是单层,该单层包括第一gidl区域、单元区域和第二gidl区域,并且第一gidl区域比单元区域和第二gidl区域中的每个具有更大的厚度。

    2、根据实施方式,半导体装置可以包括源极层;位线;以及沟道层,该沟道层联接在源极层和位线之间,其中,沟道层为单层,该单层包括第一区域和第二区域,该第一区域与源极层相邻,第二区域与位线相邻,并且第一区域的厚度大于第二区域的厚度。

    3、根据实施方式,一种制造半导体装置的方法可以包括:形成层叠结构;形成穿过层叠结构的开口;在开口中形成沟道层,该沟道层包括第一gidl区域、单元区域和第二gidl区域;在沟道层中形成牺牲层;以及通过使用牺牲层作为蚀刻屏障来蚀刻沟道层的单元区域和第二gidl区域。

    4、根据实施方式,一种制造半导体装置的方法可以包括:形成层叠结构;形成穿过层叠结构的开口;在开口中形成单层多晶硅,该单层多晶硅包括第一区域和第二区域;在单层多晶硅中形成牺牲层;通过使用牺牲层作为蚀刻屏障来蚀刻单层多晶硅的第二区域;以及在蚀刻第二区域之后,在单层多晶硅中形成间隙填充绝缘层。



    技术特征:

    1.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

    2.根据权利要求1所述的半导体装置,所述半导体装置还包括被所述沟道层围绕的间隙填充绝缘层。

    3.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的对应于所述第一区域的第一部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第二区域的第二部分具有更小的宽度。

    4.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的对应于所述第一区域的第一部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第二区域的第二部分具有更小的直径。

    5.根据权利要求3所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的所述第一部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第三区域的第三部分具有更小的宽度。

    6.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的所述第一部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第三区域的第三部分具有更小的直径。

    7.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述层叠结构位于所述源极层与所述位线之间。

    8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,所述第二区域位于所述第一区域和所述第三区域之间。

    9.根据权利要求7所述的半导体装置,所述半导体装置还包括导电焊盘,所述导电焊盘将所述沟道层联接到所述位线并且与所述沟道层的所述第三区域接触。

    10.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一区域是在擦除操作期间生成电流的区域。

    11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一区域和所述第三区域是在擦除操作期间生成电流的区域。

    12.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

    13.根据权利要求12所述的半导体装置,所述半导体装置还包括被所述沟道层围绕的间隙填充绝缘层。

    14.根据权利要求13所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的对应于所述第一区域的部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第二区域的部分具有更小的宽度。

    15.根据权利要求13所述的半导体装置,其中,所述间隙填充绝缘层的对应于所述第一区域的部分比所述间隙填充绝缘层的对应于所述第二区域的部分具有更小的直径。

    16.根据权利要求12所述的半导体装置,所述半导体装置还包括导电焊盘,所述导电焊盘将所述沟道层联接到所述位线并且与所述沟道层的所述第二区域接触。

    17.一种制造半导体装置的方法,所述方法包括以下步骤:

    18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述牺牲层覆盖所述沟道层的所述第一区域,并且使所述沟道层的所述第二区域和所述第三区域露出。

    19.根据权利要求17所述的方法,其中,形成所述牺牲层的步骤包括以下步骤:

    20.根据权利要求19所述的方法,其中,沉积在所述第一区域上的所述牺牲材料的厚度大于沉积在所述第二区域和所述第三区域中的每一个上的所述牺牲材料的厚度。

    21.根据权利要求19所述的方法,其中,通过原子层沉积法形成所述牺牲材料。

    22.根据权利要求17所述的方法,其中,通过从底表面填充所述沟道层以覆盖所述第一区域来在所述沟道层中形成所述牺牲层。

    23.根据权利要求22所述的方法,其中,所述牺牲层包括能流动的氧化物层。

    24.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在所述第二区域和所述第三区域被蚀刻掉的所述沟道层中形成间隙填充绝缘层。

    25.根据权利要求24所述的方法,所述方法还包括以下步骤:

    26.根据权利要求17所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在形成所述牺牲层之前,蚀刻所述沟道层以减小所述沟道层的厚度。

    27.一种制造半导体装置的方法,所述方法包括以下步骤:

    28.根据权利要求27所述的方法,所述方法还包括以下步骤:

    29.根据权利要求27所述的方法,其中,所述第一区域与源极层相邻,并且所述第二区域与位线相邻,并且

    30.根据权利要求27所述的方法,其中,所述牺牲层覆盖所述单层多晶硅的所述第一区域,并且使所述单层多晶硅的所述第二区域露出。

    31.根据权利要求27所述的方法,其中,形成所述牺牲层的步骤包括以下步骤:

    32.根据权利要求31所述的方法,其中,沉积在所述第一区域上的所述牺牲材料的厚度大于沉积在所述第二区域上的所述牺牲材料的厚度。

    33.根据权利要求27所述的方法,其中,所述牺牲层从底表面填充所述单层多晶硅以覆盖所述第一区域。

    34.根据权利要求27所述的方法,所述方法还包括以下步骤:在形成所述牺牲层之前,蚀刻所述单层多晶硅以减小所述单层多晶硅的厚度。

    35.根据权利要求27所述的方法,所述方法还包括以下步骤:


    技术总结
    本申请涉及半导体装置及其制造方法。一种半导体装置包括:层叠结构,该层叠结构包括彼此交替层叠的导电层和绝缘层;以及沟道层,该沟道层穿过层叠结构,其中,沟道层是单层,该单层包括第一GIDL区域、单元区域和第二GIDL区域,并且第一GIDL区域比单元区域和第二GIDL区域中的每个具有更大的厚度。

    技术研发人员:金镇河
    受保护的技术使用者:爱思开海力士有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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