[发明专利]半导体装置及其制造方法和存储器系统

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

在衬底上形成的垂直沟道层；

在每个垂直沟道层的长度周围交替形成的传导层图案和绝缘层图案；以及

在每个垂直沟道层和每个传导层图案之间形成的电荷存储层图案，其中每个电荷存储层图案通过所述绝缘层图案隔离。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：

在每个传导层图案和所述电荷存储层图案之间形成的阻挡绝缘层。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中所述阻挡绝缘层沿所述垂直沟道层的长度延伸或者沿所述传导层图案和所述绝缘层图案之间的界面延伸。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：

在每个垂直沟道层的表面上形成的隧道绝缘层。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述绝缘层图案由氧化物层或氮化物层形成。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：

连接到每个垂直沟道层的底表面的源极区域。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，进一步包括：

在所述衬底与交替形成的传导层图案和绝缘层图案之间形成的管道栅极；

在所述管道栅极中形成以耦合一对垂直沟道层的管道沟道层；以及

在所述管道栅极中并且围绕所述管道沟道层形成的栅极绝缘层图案。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述栅极绝缘层图案包括：

第一氧化物层，

沿所述第一氧化物层的表面形成的材料层，所述材料层由与所述电荷存储层图案的材料相同的材料形成，

沿所述材料层的表面形成的第二氧化物层。

9.一种存储器系统，包括：

半导体存储器装置和存储器控制器，所述半导体存储器装置包括：

在衬底上形成的垂直沟道层；

在每个垂直沟道层的长度周围交替形成的传导层图案和绝缘层图案；以及

在每个垂直沟道层和每个传导层图案之间形成的电荷存储层图案，其中每个电荷存储层图案通过绝缘层图案隔离；以及

所述存储器控制器配置用于控制所述半导体存储器装置。

10.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括：

交替形成第一材料层和第二材料层以形成堆叠结构；

形成延伸通过所述堆叠结构的沟道孔，所述沟道孔包括侧壁；

在所述沟道孔的侧壁上形成电荷存储层；

在所述电荷存储层上，在所述沟道孔内部形成垂直沟道层；

通过在所述垂直沟道层之间刻蚀所述堆叠结构形成狭缝；以及

通过去除所述第二材料层以及由所述狭缝暴露的所述电荷存储层的部分，形成配置用于将所述电荷存储层分成多个图案的绝缘层槽。

11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

在形成所述绝缘层槽之后，使用绝缘层填充每个绝缘层槽；

通过去除所述第一材料层形成传导层槽；以及

使用传导层填充每个传导层槽。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

在使用所述传导层填充所述传导层槽之前，沿每个传导层槽的表面形成阻挡绝缘层。

13.根据权利要求11所述的方法，其中所述绝缘层由具有针对所述第一材料层的极大的刻蚀选择性的材料层形成。

14.根据权利要求11所述的方法，其中所述绝缘层是氮化物层。

15.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：

在形成所述绝缘层槽之前，通过去除所述第一材料层形成传导层槽；以及

使用传导层填充每个传导层槽。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

使用绝缘层填充所述绝缘层槽和所述狭缝。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述绝缘层是氧化物层。

18.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一材料层是氧化物层并且所述第二材料层是氮化物层。