[发明专利]垂直沟道型非易失性存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造垂直沟道型非易失性存储器件的方法，所述方法包括：

在半导体衬底上交替形成多个牺牲层和多个层间介电层；

蚀刻所述牺牲层和所述层间介电层以形成用于沟道的多个第一开口， 每个开口均暴露出所述半导体衬底；

填充所述第一开口以形成从所述半导体衬底突出的多个沟道；

蚀刻所述牺牲层和所述层间介电层，以形成用于除去所述沟道之间的 所述牺牲层的第二开口；

通过除去通过所述第二开口暴露的所述牺牲层，暴露所述沟道的侧壁； 和

在除去所述牺牲层的空间中形成隧道绝缘层、电荷俘获层、电荷阻挡 层和用于栅电极的导电层，

其中各所述第二开口是沿平行于所述半导体衬底的第一方向、在所述 牺牲层和所述层间介电层的沿所述第一方向的整个长度上延伸的线型开 口，并且其中用于除去所述牺牲层的所述第二开口形成至至少暴露最底下 牺牲层的深度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述牺牲层由相对于所述层间介电 层具有高蚀刻选择比的材料形成。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述牺牲层包括氮化物层或非晶碳 层，所述层间介电层包括氧化物层。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述沟道包括单晶硅层或者多晶硅 层。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述隧道绝缘层、所述电荷俘获层 和所述电荷阻挡层作为间隔物形成在用于所述栅电极的导电层和所述层 间介电层之间。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述间隔物包括氧化物-氮化物-氧 化物(ONO)层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述隧道绝缘层、所述电荷俘获层、 所述电荷阻挡层和所述用于栅电极的导电层的形成包括：

在所述层间介电层之间的、所述牺牲层被除去的具有开口区域的空间 上形成所述隧道绝缘层、所述电荷俘获层和所述电荷阻挡层；

在所得结构上形成所述用于栅电极的导电层，以填充所述层间介电层 之间的所述开口区域；

在包括所述用于栅电极的导电层的所得结构上形成多个掩模图案，其 中所述掩模图案覆盖将形成存储单元的区域并且沿一定方向延伸；和

使用所述掩模图案作为蚀刻阻挡，通过蚀刻所述用于栅电极的导电层 形成多个栅电极。

8.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在暴露出所述沟道的侧壁的所得结构上形成所述隧道绝缘层、所述电 荷俘获层和所述电荷阻挡层，所述层间介电层之间的区域具有开口；

利用所述用于栅电极的导电层来填充所述层间介电层之间的开口区域 以形成多个存储单元的栅电极；和

利用绝缘层填充形成有所述栅电极的用于除去所述牺牲层的所述第二 开口。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述多个栅电极的形成包括：

形成所述用于栅电极的导电层，使得用于除去所述牺牲层的所述第二 开口的中心区域是开口的；和

通过除去沿着所述开口的中心区域的内侧壁形成的所述用于栅电极的 导电层来隔离所述栅电极。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述隧道绝缘层、所述电荷俘获层、 所述电荷阻挡层和所述用于栅电极的导电层的形成包括：

在暴露出所述沟道的侧壁的所得结构上形成所述隧道绝缘层、所述电 荷俘获层和所述电荷阻挡层，所述层间介电层之间的区域具有开口；

在所得结构上形成用于所述栅电极的导电层，以填充所述层间介电层 之间的所述开口区域；

选择性地蚀刻所述用于栅电极的导电层，以隔离存储单元的多个栅电 极；和

形成绝缘层以填充所述用于栅电极的导电层被蚀刻的区域。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在形成所述隧道绝缘层、所述电荷俘获层、所述电荷阻挡层和所述用 于栅电极的导电层之后，形成连接至所述沟道的多个位线。