[发明专利]非易失性存储器件及其制造方法

说明书

本申请提供一种非易失性存储器件及其制造方法。在根据一个实施例的非易失性存储器件的制造方法中，在衬底上形成第一隧道氧化物层、氮供应层和密度低于第一隧道氧化物层的密度的第二隧道氧化物层。使在氮供应层中的氮扩散到第二隧道氧化物层中，以将第二隧道氧化物层的至少一部分转化为氮氧化物层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月27日提交的申请号为10-2018-0171069的韩国专利申请的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本公开的各种实施例总体上涉及一种半导体器件，并且更具体地，涉及一种非易失性存储器件及其制造方法。

背景技术

随着设计规则的减少和集成度的提高，对可以保证结构稳定性和储存操作可靠性的存储器件的结构的研究一直在继续。近来，已经提出了一种晶体管型非易失性存储器件，其中应用了电荷隧穿层、电荷俘获层和电荷阻挡层的三层结构。通过编程操作和擦除操作，非易失性存储器件可以通过将电荷引入和储存到电荷俘获层中来储存信号信息。非易失性存储器件可以被实现为NAND型结构的器件，其中多个单元晶体管彼此连接以形成串形式。

发明内容

公开了根据本公开的一个方面的制造非易失性存储器件的方法。在该方法中，在衬底上顺序地形成第一隧道氧化物层、氮供应层和密度低于第一隧道氧化物层的密度的第二隧道氧化物层。使在所述氮供应层中的氮扩散到第二隧道氧化物层中，以将第二隧道氧化物层的至少一部分转化为氮氧化物层。

公开了根据本公开的另一个方面的制造非易失性存储器件的方法。在该方法中，提供了衬底。在衬底上形成包括交替层叠的层间绝缘层与栅电极层的单元电极结构。形成穿透在衬底上的单元电极结构的沟槽。在沟槽的侧壁表面上形成电荷俘获层。在电荷俘获层上顺序地形成具有第一密度的第一侧壁氧化物层、氮供应层和具有比第一密度高的第二密度的第二侧壁氧化物层。使在氮供应层中的氮扩散到第一侧壁氧化物层中，以将第一侧壁氧化物层的至少一部分转化为氮氧化物层。

公开了根据本公开的又一方面的非易失性存储器件。所述非易失性存储器件包括：沟道层，设置在沟道层上并且包含第一氧化物材料的第一隧穿层，设置在第一隧穿层上并且包含氮氧化物材料的第二隧穿层，设置在第二隧穿层上并包含与第一氧化物材料具有不同密度的第二氧化物的第三隧穿层，以及设置在第三隧穿层上的电荷俘获层。第二隧道层的带隙能量比第一隧穿层的带隙能量和第三隧穿层的带隙能量小。

附图说明

图1示意性地示出了根据本公开的一个实施例的非易失性存储器件。

图2A和图2B是示意性地说明根据本公开的一个实施例的非易失性存储器件的电荷隧穿结构的操作的视图。

图3是示意性地示出根据本公开的一个实施例的非易失性存储器件的电路图。

图4是根据本公开的一个实施例的非易失性存储器件的截面图。

图5是示出根据本公开的一个实施例的制造非易失性存储器件的方法的流程图。

图6至图9是示出根据本公开的一个实施例的制造非易失性存储器件的方法的截面图。

图10是示出根据本公开的另一个实施例的制造非易失性存储器件的方法的流程图。

图11至图16是示出根据本公开的另一个实施例的制造非易失性存储器件的方法的截面图。

具体实施方式

现在将在下文中参考附图来描述各种实施例。在附图中，为了图示清楚，可能放大了层和区域的尺寸。针对观察者的视角来描述附图。如果提到一个元件位于另一个元件上，则可以理解该元件直接位于另一个元件上，或者附加元件可以介于该元件与该另一个元件之间。在整个说明书中，相同的附图标记指代相同的元件。