[发明专利]半导体多层结构及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种半导体多层结构及其制造方法，且特别是有关于一种存储器的半导体多层结构及其制造方法的装置。

背景技术

随着电子产品的开发与市场销售的成长，存储器的需求也跟着提高。存储器有许多不同种类，例如可粗略分为非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)及易失性存储器(Volatile Memory，VM)。

动态随机存取存储器(DRAM)或高速缓存(Cache Memory)是属于易失性存储器(Volatile Memory)，其访问速度较快。不过，由于储存在非易失性存储器里的数据不会因为电流的关闭而消失，因此，非易失性存储器可当成是如硬盘一般的信息储存元件。依存储器内的数据是否能在使用计算机时随时改写为标准，非易失性存储器中又可分为ROM(Read Only Memory)和Flash(闪存)两大类。目前Flash正广泛应用在各种不同领域，尤其是手机、数码相机、MP3播放器等行动产品。

为了让存储器在有限的体积下具有更高储存容量，发展出一种高容量储存型三维(3D)存储器，元件之间的间距更为紧密，且单位面积的元件密度更高。

发明内容

本发明是有关于一种半导体多层结构及其制造方法，此种半导体多层结构，不需要掺杂离子即可以形成电流通道。

根据本发明的第一方面，提出一种半导体多层结构，包括多层第一导电层、多层第一绝缘层及一第二导电层。此多层第一导电层彼此间隔地设置，每一个第一导电层具有一上表面、与上表面相对而设的一下表面及两侧壁。第一绝缘层，环绕于第一导电层的周围，且每一个第一绝缘层至少覆盖每一个第一导电层的上表面的一部分、下表面的一部分以及两侧壁。第二导电层覆盖第一导电层与第一绝缘层。

根据本发明的第二方面，提出一种半导体多层结构的制造方法，此方法包括以下步骤：形成多层第一导电层，彼此间隔地设置，每一个第一导电层具有一上表面、与上表面相对而设的一下表面及两侧壁；形成多层第一绝缘层，环绕于第一导电层的周围，且每一个第一绝缘层至少覆盖每一个第一导电层的上表面的一部分、下表面的一部分以及两侧壁；形成一第二导电层，覆盖第一导电层与第一绝缘层。

根据本发明的第三方面，提出一种半导体多层结构，半导体多层结构用于一存储器装置；半导体多层结构包括多层导电层、多层栅氧化层及一栅极层。此多层导电层，彼此间隔而设，每一个导电层具有一上表面、与上表面相对而设的一下表面及一侧壁。此多层栅氧化层，环绕于导电层的周围，且每一个栅氧化层至少覆盖每一个导电层的上表面的一部分、下表面的一部分以及侧壁。栅极层覆盖导电层与栅氧化层。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1是绘示依照本发明一实施例的存储器装置的局部示意图。

图2至图5绘示如图1的半导体多层结构沿A-A’切线的剖面的结构制造流程图。

【主要元件符号说明】

10：存储器装置

12：阵列区

13：指叉状结构

14：半导体多层结构

140a、140b、140c、140d：通孔

141a、141b、141c、141d、142、146：导电层

142’：导电材料

142a：反转层

142b：非反转层

144、148：绝缘层

148’：绝缘材料

S1、S3：表面

S2：侧壁

h1：厚度

w2：宽度

x、y、z：轴

A-A’：切线

具体实施方式

请参考图1，其绘示依照本发明一实施例的存储器装置的局部示意图。如图1所示，存储器装置10具有阵列区12、指叉状结构13及半导体多层结构14。存储器装置10例如是一三维与非门(NAND)闪存，x轴、y轴及z轴相互垂直。半导体多层结构14包括第一导电层142、第一绝缘层144、一第二导电层146、第二绝缘层148、通孔140a、140b、140c及140d及第三导电层141a、141b、141c及141d。