半导体存储器件和制造该半导体存储器件的方法与流程

各种示例实施例涉及一种半导体存储器件和/或制造该半导体存储器件的方法，并且更具体地，涉及一种包括竖直沟道膜并且具有改善的性能和/或可靠性的三维半导体存储器件和/或制造该三维半导体存储器件的方法。

背景技术：

1、由于需要或期望能够存储高容量数据的半导体存储器件，因此已经对用于增加半导体存储器件的数据存储容量的方法进行了研究。作为用于增加半导体存储器件的数据存储容量的方法之一，已经提出了一种包括三维布置的存储单元而不是二维布置的存储单元的半导体存储器件。

技术实现思路

1、各种示例实施例提供了一种包括具有改善的元件性能和/或可靠性的竖直结构的半导体存储器件。

2、备选地或附加地，各种示例实施例还提供了一种制造包括具有改善的元件性能和/或可靠性的竖直结构的半导体存储器件的方法。

3、然而，各方面不限于本文中阐述的那些。通过参照下面给出的本公开的详细描述，本发明构思的上述和其他方面对于本公开所属领域的普通技术人员而言将变得更加显而易见。

4、根据一些示例实施例，一种半导体存储器件包括：堆叠结构，在衬底上，沿第一方向延伸，并且包括彼此交替地堆叠的栅电极层和绝缘层；竖直结构，包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的竖直沟道膜和设置在竖直沟道膜上的沟道绝缘膜，并且具有与绝缘层相邻的第一区域和与栅电极层相邻的第二区域；以及高k膜，在沟道绝缘膜上。高k膜包括第一高k金属氧化物膜和第二高k金属氧化物膜，其中，第一高k金属氧化物膜在第一区域和绝缘层之间并且与第一区域接触，第二高k金属氧化物膜在第二区域和栅电极层之间并且与第二区域接触，并且第一高k金属氧化物膜和第二高k金属氧化物膜包括不同的金属材料。

5、备选地或附加地，根据一些示例实施例，一种半导体存储器件包括：堆叠结构，在衬底上，并且包括彼此交替地堆叠的栅电极层和绝缘层；竖直结构，包括竖直沟道膜和沟道绝缘膜，并且在竖直结构贯穿堆叠结构的方向上延伸，沟道绝缘膜包括顺序地布置在竖直沟道膜上的隧道绝缘膜、电荷存储膜和阻挡绝缘膜，并且具有与绝缘层相邻的第一区域和与栅电极层相邻的第二区域；钝化膜，在沟道绝缘膜和绝缘层之间；第一高k金属氧化物膜，在第一区域上，并且与阻挡绝缘膜接触；以及第二高k金属氧化物膜，在第二区域上，并且与阻挡绝缘膜接触，第一高k金属氧化物膜和第二高k金属氧化物膜包括不同的金属材料。

6、备选地或附加地，根据一些示例实施例，一种制造半导体存储器件的方法包括：在衬底上形成预堆叠结构，该预堆叠结构包括交替地堆叠的牺牲层和绝缘层；形成贯穿预堆叠结构的沟道孔；在沟道孔内顺序地形成钝化膜和第一高k金属氧化物膜；在第一高k金属氧化物膜上顺序地形成阻挡绝缘膜、电荷存储膜、隧道绝缘膜和预沟道膜；去除牺牲层以暴露钝化膜的一部分；去除钝化膜的被暴露的部分，以暴露第一高k金属氧化物膜的一部分；去除第一高k金属氧化物膜的被暴露的部分，以暴露阻挡绝缘膜的一部分；形成包括与第一高k金属氧化物膜的金属材料不同的金属材料的第二高k金属氧化物膜，以便与所述阻挡绝缘膜的被暴露的部分接触；以及在第二高k金属氧化物膜上形成栅电极层。

7、在具体实施方式中详细描述了并且在附图中示出了示例实施例的其他详细特征。

技术特征：

1.一种半导体存储器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，

3.根据权利要求2所述的半导体存储器件，其中，所述阻挡绝缘膜在所述第一高k金属氧化物膜上具有第一厚度，并且包括氧化硅。

4.根据权利要求1所述的半导体存储器件，还包括：

5.根据权利要求4所述的半导体存储器件，其中，所述钝化膜在所述绝缘层上具有第二厚度，并且包括氧化硅。

6.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述第二高k金属氧化物膜沿所述栅电极层的表面布置，并且与所述绝缘层和所述第一高k金属氧化物膜中的每一个接触。

7.根据权利要求2所述的半导体存储器件，其中，

8.根据权利要求1所述的半导体存储器件，还包括：

9.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述第一高k金属氧化物膜的金属原子的电负性和氧原子的电负性之间的差小于所述第二高k金属氧化物膜的金属原子的电负性和氧原子的电负性之间的差。

10.根据权利要求1所述的半导体存储器件，其中，所述第一高k金属氧化物膜和所述第二高k金属氧化物膜中的每一个包括氧化铝、氧化铪、氧化钇、氧化镧和氧化锆中的至少一种。

11.一种半导体存储器件，包括：

12.根据权利要求11所述的半导体存储器件，其中，所述第二高k金属氧化物膜在所述第二高k金属氧化物膜贯穿所述钝化膜和所述第一高k金属氧化物膜的方向上延伸。

13.根据权利要求11所述的半导体存储器件，还包括：

14.根据权利要求11所述的半导体存储器件，其中，所述第一高k金属氧化物膜的金属原子的电负性和氧原子的电负性之间的差小于所述第二高k金属氧化物膜的金属原子的电负性和氧原子的电负性之间的差。

15.根据权利要求11所述的半导体存储器件，其中，所述第一高k金属氧化物膜和所述第二高k金属氧化物膜中的每一个包括氧化铝、氧化铪、氧化钇、氧化镧和氧化锆中的至少一种。

16.一种制造半导体存储器件的方法，包括：

17.根据权利要求16所述的制造半导体存储器件的方法，其中，使用相对于氧化硅具有蚀刻选择性的材料来去除所述钝化膜的被暴露的部分。

18.根据权利要求16所述的制造半导体存储器件的方法，其中，使用包括磷酸的材料来去除所述第一高k金属氧化物膜的被暴露的部分。

19.根据权利要求16所述的制造半导体存储器件的方法，其中，

20.根据权利要求16所述的制造半导体存储器件的方法，还包括：

技术总结一种半导体存储器件包括：堆叠结构，在衬底上，沿第一方向延伸，并且包括彼此交替地堆叠的栅电极层和绝缘层；竖直结构，包括在与第一方向交叉的第二方向上延伸的竖直沟道膜和设置在竖直沟道膜上的沟道绝缘膜，并且具有与绝缘层相邻的第一区域和与栅电极层相邻的第二区域；以及高k膜，在沟道绝缘膜上。高k膜包括第一高k金属氧化物膜和第二高k金属氧化物膜，其中，第一高k金属氧化物膜在第一区域和绝缘层之间并且与第一区域接触，第二高k金属氧化物膜在第二区域和栅电极层之间并且与第二区域接触，并且第一高k金属氧化物膜和第二高k金属氧化物膜包括不同的金属材料。技术研发人员：申永奉,李知勋,姜美惠,罗峻熙,南泌旭,芮态基受保护的技术使用者：三星电子株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/25