[发明专利]具有气隙的3维闪存及制造其的方法

说明书

公开了一种3维闪存及其制造方法，该3维闪存具有减轻在氧化物‑氮化物‑氧化物(ONO)层(其为电荷存储层)中在相邻单元之间的干扰的结构。根据一实施方式，3维闪存特征在于，包括：形成为在第一方向上延伸的至少一个沟道层；多个电极层，形成为在与第一方向垂直的第二方向上延伸，从而相对于所述至少一个沟道层垂直堆叠；多个气隙，插置在所述多个电极层之间以将所述多个电极层彼此分开；以及至少一个ONO层，包括第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层，并且形成为在第一方向上延伸从而连接所述至少一个沟道层和所述多个电极层，其中3维闪存具有减轻在所述至少一个ONO层中在与所述多个电极层接触的单元之间的干扰的结构。

技术领域

实施方式涉及3维(3D)闪存及制造其的方法，更具体地，涉及用于改善3D闪存的垂直缩放(scaling)的技术。

背景技术

闪存器件是电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，并且通常可以用于例如计算机、数码相机、MP3播放器、游戏系统、记忆棒等中。闪存器件通过福勒-诺德海姆隧穿或热电子注入来电控制数据输入/输出。

具体地，参照显示出相关技术的3D闪存阵列的图1，3D闪存的阵列可以包括公共源极线CSL、位线BL和设置在公共源极线CSL与位线BL之间的多个单元串CSTR。

位线被二维地布置，并且多个单元串CSTR并联连接到每条位线。单元串CSTR可以共同连接到公共源极线CSL。也就是，多个单元串CSTR可以设置在多条位线和一条公共源极线CSL之间。就此而言，可以有多条公共源极线CSL，并且多条公共源极线CSL可以二维地布置。在这种情况下，相同的电压可以被电施加到多条公共源极线CSL，或者多条公共源极线CSL中的每条可以被电控制。

每个单元串CSTR可以包括连接到公共源极线CSL的地选择晶体管GST、连接到位线BL的串选择晶体管SST以及设置在地选择晶体管GST和串选择晶体管SST之间的多个存储单元晶体管MCT。另外，地选择晶体管GST、串选择晶体管SST和存储单元晶体管MCT可以串联连接。

公共源极线CSL可以共同连接到地选择晶体管GST的源极。另外，设置在公共源极线CSL和位线BL之间的地选择线GSL、多条字线WL0-WL3和多条串选择线SSL可以分别用作地选择晶体管GST、存储单元晶体管MCT和串选择晶体管SST的电极层。另外，每个存储单元晶体管MCT包括存储元件。

相关技术的3D闪存由于单元被垂直地堆叠而提高了集成度，从而实现消费者所要求的优异性能和低价格。

例如，参照显示出相关技术的3D闪存的结构的图2，3D闪存可以被制造为包括电极结构215，其中层间绝缘层211和水平结构250交替重复地形成在衬底200上。层间绝缘层211和水平结构250可以在第一方向上延伸。层间绝缘层211可以是例如硅氧化物层，并且层间绝缘层211中的最下面的层间绝缘层211a可以具有比其余层间绝缘层211的厚度小的厚度。每个水平结构250可以包括第一阻挡绝缘层242和第二阻挡绝缘层243以及电极层245。可以提供多个电极结构215，并且多个电极结构215可以设置为在与第一方向交叉的第二方向上彼此面对。第一方向和第二方向可以分别对应于图2的x轴和y轴。沟槽240可以沿第一方向在多个电极结构215之间延伸以将所述多个电极结构215彼此分开。可以形成以高浓度掺杂的杂质区，从而可以在被沟槽240暴露的衬底200中形成公共源极线CSL。虽然未示出，但是可以进一步设置填充在沟槽240中的隔离绝缘层。