[发明专利]存储器装置及其制造方法

说明书

本发明公开了一种存储器装置及其制造方法，存储器装置包含半导体衬底、叠层结构、电荷存储结构、势垒层、隧穿层及半导体层。叠层结构配置在半导体衬底的主表面上，且包含彼此交替叠层的多个导电层及多个绝缘层。电荷存储结构包含多个弯折存储结构或多个分离的存储区段，弯折存储结构或分离的存储区段与导电层的侧壁相对，其中各弯折存储结构或各分离的存储区段，在平行主表面的一方向上实际上对准对应的导电层。势垒层至少有一局部夹置在导电层与弯折存储结构之间或者导电层与分离的存储区段之间。隧穿层配置在弯折存储结构上或分离的存储区段上。导体层配置在隧穿层上。

技术领域

本发明关于一种半导体结构及其制造方法。更具体地，本发明涉及一种具有受限的电荷存储结构的存储器装置及制造存储器装置的方法。

背景技术

半导体集成电路(IC)产业经历了快速发展。集成电路制造技术的进步已经产生了数个世代的集成电路，而且每一世代都比上一世代制造出产品更小更复杂的电路。目前已经开发出几种先进的技术来实现较更小的特征尺寸，这些技术用于制造诸如闪存之类的存储装置。然而，存储装置中的存储单元的结构及其工艺并非在所有方面都令人完全满意。例如，存储层中的电荷有可能移动到相邻的存储单元。因此，本发明的其中一个优势是提供上述相关问题的解决方案。

发明内容

本发明的一形式是提供一种存储器装置。此存储器装置包含一半导体衬底、一叠层结构、一电荷存储结构、一势垒层、一隧穿层、以及一半导体层。半导体衬底具有一主表面。叠层结构配置在半导体衬底的主表面上，且包含彼此交替叠层的多个导电层及多个绝缘层。电荷存储结构包含多个弯折存储结构或多个分离的存储区段，弯折存储结构或分离的存储区段与导电层的侧壁相对，其中各弯折存储结构或各分离的存储区段，在平行主表面的一方向上实际上对准对应的导电层。势垒层至少有一局部夹置在导电层与弯折存储结构之间或者导电层与分离的存储区段之间。隧穿层配置在弯折存储结构上或分离的存储区段上。导体层配置在隧穿层上。

在某些实施方式中，电荷存储结构包含弯折存储结构，且导电层的侧壁相对于绝缘层的侧壁凹陷，以定义出多个凹部，弯折存储结构容置在凹部中。

在某些实施方式中，电荷存储结构包含弯折存储结构，且绝缘层的侧壁相对于导电层的侧壁凹陷，以定义出多个凹部；其中电荷存储结构还包含多个连接部，各连接部连接弯折存储结构中的相邻两者，且连接部容置在凹部中。

在某些实施方式中，电荷存储结构包含分离的存储区段，且导电层的侧壁相对于绝缘层的侧壁凹陷，以定义出多个凹部，分离的存储区段容置在凹部中。

在某些实施方式中，电荷存储结构包含分离的存储区段，且导电层的侧壁相对于绝缘层的多个侧壁凹陷，以定义出多个凹部，凹部容置分离的存储区段，其中部分的隧穿层及部分的半导体层位于凹部中。

在某些实施方式中，电荷存储结构包含分离的存储区段，且各分离的存储区段包含一垂直部以及两凸缘，垂直部面对所对应的导电层的侧壁，所述两凸缘从垂直部延伸出并朝向对应的导电层。

本发明的另一形式是提供一种制造存储器装置的方法。此方法包含以下步骤：形成一叠层结构，叠层结构包含彼此交替叠层的多个选择性功能层及多个绝缘层，选择性功能层及绝缘层具有各自的侧壁；使选择性功能层的侧壁或绝缘层的侧壁凹陷，以形成多个凹部；按照顺序形成一势垒层以及一电荷存储层覆盖选择性功能层的侧壁及绝缘层的侧壁，其中势垒层及电荷存储层填充各凹部的局部，从而在各凹部中形成一剩余空间；形成一隧穿层于电荷存储层上；以及形成一半导体层于隧穿层上。

在某些实施方式中，使选择性功能层的侧壁或绝缘层的侧壁凹陷包含刻蚀选择性功能层的侧壁，以形成凹部，其中形成半导体层包含使半导体层填满剩余空间，从而让半导体层在剩余空间中形成多个角。

在某些实施方式中，使选择性功能层的侧壁或绝缘层的侧壁凹陷包含刻蚀绝缘层的侧壁，以形成凹部。