半导体存储装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式提供一种可靠性高的半导体存储装置及其制造方法。实施方式的半导体存储装置具备：半导体柱，在第1方向上延伸；第1电极，在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第2电极，设置在所述半导体柱与所述第1电极之间；第1绝缘膜，设置在所述半导体柱与所述第2电极之间；第2绝缘膜，设置在所述第1电极与所述第2电极之间及所述第1电极的所述第1方向两侧；以及导电膜，设置在所述第2电极与所述第2绝缘膜之间，且未与所述第1绝缘膜相接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体存储装置及其制造方法
实施方式涉及一种半导体存储装置及其制造方法。
技术介绍
一直以来，NAND(NotAND，与非)闪存是通过平面构造的微细化来增加集成度从而降低位成本，但平面构造的微细化逐渐接近极限。对此，近年提出有将存储单元在上下方向上积层的技术。然而，这种积层型存储装置的可靠性成为问题。
技术介绍
文献专利文献专利文献1：日本专利特开2012-69606号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]实施方式的目的在于提供一种可靠性高的半导体存储装置及其制造方法。[解决问题的技术手段]实施方式的半导体存储装置具备：半导体柱，在第1方向上延伸；第1电极，在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第2电极，设置在所述半导体柱与所述第1电极之间；第1绝缘膜，设置在所述半导体柱与所述第2电极之间；第2绝缘膜，设置在所述第1电极与所述第2电极之间及所述第1电极的所述第1方向两侧；以及导电膜，设置在所述第2电极与所述第2绝缘膜之间，且未与所述第1绝缘膜相接。实施方式的半导体存储装置的制造方法具备如下步骤：使层间绝缘膜与第1膜沿第1方向交替地积层；形成在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸且贯通所述层间绝缘膜及所述第1膜的沟槽；经由所述沟槽去除所述第1膜的一部分，由此在所述沟槽的侧面形成第1凹部；在所述第1凹部内形成第2电极；在所述沟槽的侧面上形成第1绝缘膜；在所述第1绝缘膜的侧面上形成半导体膜；形成在所述第2方向上延伸且贯通所述层间绝缘膜及所述第1膜的狭缝；经由所述狭缝去除所述第1膜，由此在所述狭缝的侧面形成第2凹部；在所述第2凹部的内表面上形成导电膜；在所述导电膜的侧面上形成第2绝缘膜；在所述第2凹部内且所述第2绝缘膜的侧面上形成第1电极；以及将所述半导体膜、所述第1绝缘膜及所述第2电极沿所述第2方向分断。附图说明图1(a)是表示第1实施方式的半导体存储装置的剖视图，图1(b)是其俯视图。图2是表示图1(a)的区域A的局部放大剖视图。图3是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图4是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图5是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图6是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图7是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图8是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图9是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图10是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图11是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图12是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图13是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图14是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图15是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图16是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图17是表示第1实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图18是表示第2实施方式的半导体存储装置的剖视图。图19是表示第3实施方式的半导体存储装置的剖视图。图20是表示第4实施方式的半导体存储装置的剖视图。图21是表示第5实施方式的半导体存储装置的剖视图。图22是表示第5实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图23是表示第5实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图24是表示第5实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图25是表示第5实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图26是表示第5实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图27是表示第6实施方式的半导体存储装置的剖视图。图28是表示第7实施方式的半导体存储装置的剖视图。图29是表示第7实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图30是表示第7实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图31是表示第8实施方式的半导体存储装置的剖视图。图32是表示第8实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图33是表示第8实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图34是表示第8实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图35是表示第8实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图36是表示第8实施方式的半导体存储装置的制造方法的剖视图。图37是表示第9实施方式的半导体存储装置的剖视图。图38是表示第10实施方式的半导体存储装置的立体图。图39(a)是表示第11实施方式的半导体存储装置的剖视图，图39(b)是其俯视图。具体实施方式以下，一边参照附图，一边对本专利技术的实施方式进行说明。首先，对第1实施方式进行说明。图1(a)是表示本实施方式的半导体存储装置的剖视图，图1(b)是其俯视图。图2是表示图1(a)的区域A的局部放大剖视图。首先，对本实施方式的半导体存储装置1的概略性构成进行说明。如图1(a)及图1(b)所示，在半导体存储装置1中设置有硅衬底10。以下，为方便说明，在本说明书中，采用XYZ正交坐标系。将相对于硅衬底10的上表面平行且相互正交的两方向设为“X方向”及“Y方向”，将相对于上表面垂直的方向设为“Z方向”。在硅衬底10上，依次积层有例如包含硅氧化物的绝缘膜11、例如包含多晶硅的导电层12、例如包含钨的配线层13、例如包含多晶硅的导电层14。利用导电层12、配线层13及导电层14形成单元源极线15。单元源极线15沿XY平面扩展。在单元源极线15上，设置有在Z方向上延伸的多根硅柱21。硅柱21沿X方向及Y方向呈矩阵状排列。在X方向上相邻的两根硅柱21的下端部相互连接，且该下端部连接在单元源极线15。以下，将下端部彼此连接的两根硅柱21称为“柱对22”。以X方向为长度方向的连接部件24设置在柱对22上，且连接在构成柱对22的两根硅柱21的上端部。在连接部件24上设置有插塞25，且在其上设置有在X方向上延伸的多条位线26。连接部件24、插塞25及位线26例如由钨(W)形成。各位线26是经由插塞25及连接部件24而连接在沿X方向排列成一列的多根硅柱21。因此，各硅柱21连接在位线26与单元源极线15之间。此外，图1(a)及图1(b)是表示装置的概况的图，因此仅表示若干导电部件，省略了绝缘部件。另外，下述导电膜42也省略了图示。另外，在图1(b)中，插塞25及连接部件24也被省略。进而，在图1(b)中，以两点链线仅表示一部分的位线26，并省略剩余的位线26。在单元源极线15上，设置有在Y方向上延伸的多根控制栅极电极31。如下所述，控制栅极电极31是由钨等金属形成。在沿Y方向排列成一列的柱对22的X方向的两侧，控制栅极电极31沿Z方向排列成一列。而且，利用沿Y方向排列成一列的多对柱对22与在其X方向两侧分别沿Z方向排列成一列的多根控制栅极电极31构成1个单位组件。换句话说，构成柱对22的两根硅柱21与两根控制栅极电极31沿X方向交替地排列。在各硅柱21与各控制栅极电极31之间设置有浮栅电极32。浮栅电极32是从周围被绝缘而蓄积电荷的导电性部件，例如由多晶硅(Si)形成。浮栅电极32配置在硅柱21与控制栅极电极33的各交叉部分。也就是说，在沿Y方向排列成一列的硅柱21的列与沿Z方向排列本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体存储装置，具备：半导体柱，在第1方向上延伸；第1电极，在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第2电极，设置在所述半导体柱与所述第1电极之间；第1绝缘膜，设置在所述半导体柱与所述第2电极之间；第2绝缘膜，设置在所述第1电极与所述第2电极之间及所述第1电极的所述第1方向两侧；以及导电膜，设置在所述第2电极与所述第2绝缘膜之间，且未与所述第1绝缘膜相接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体存储装置，具备：半导体柱，在第1方向上延伸；第1电极，在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸；第2电极，设置在所述半导体柱与所述第1电极之间；第1绝缘膜，设置在所述半导体柱与所述第2电极之间；第2绝缘膜，设置在所述第1电极与所述第2电极之间及所述第1电极的所述第1方向两侧；以及导电膜，设置在所述第2电极与所述第2绝缘膜之间，且未与所述第1绝缘膜相接。2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中所述导电膜也配置在所述第1电极的所述第1方向两侧。3.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中所述导电膜为连续膜。4.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中所述导电膜具有相互隔开的多个粒状部分。5.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中所述第2电极包含硅，且所述导电膜包含选自由金属、金属氮化物及金属硅化物所组成的群中的1种以上的材料。6.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其还具备另一第1电极，所述另一第1电极在所述第1方向上与所述第1电极隔开设置，且在所述第2方向上延伸，且所述导电膜在与所述第1电极及所述另一第1电极之间被分断。7.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其还具备：另一第1电极，在所述第1方向上与所述第1电极隔开设置，且在所述第2方向上延伸；以及层间绝缘膜，设置在所述第1电极与所述另一第1电极之间；且所述导电膜也配置在所述层间绝缘膜中的所述半导体柱的相反侧的面上。8.根据权利要求6所述的半导体存储装置，其中在所述第1电极与所述另一第1电极之间形成有气隙。9.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其还具备另一第1电极，所述另一第1电极在相对于所述第1方向及所述第2方向这两者交叉的第3方向上与所述第1电极隔开设置，且在所述第2方向上延伸，且在所述第1电极与所述另一第1电极之间形成有气隙。10.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中所述第2电极比所述第1绝缘膜薄。11.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其中在所述第1方向上，所述第2电极的长度比所述第2绝缘膜的长度短。12.根据权利要求1所述的半导体存储装置，其还具备第3绝缘膜，所述第3绝缘膜设置在所述第2电极与所述导电膜之间。13.根据权利要求12所述的半导体存储装置，其中所述第3绝缘膜也配置在所述第1电极的所述第1方向两侧。14.根据权利要求12所述的半导体存储装置，其中在所述第1方向上，所述第2电极的长度比所述第3绝缘膜的长度短。15.一种半导体存储装置的制造方法，具备如下步骤：使层间绝缘膜与第1膜沿第1方向交替地积层；形成在相对于所述第1方向交叉的第2方向上延伸且贯通所述层间绝缘膜及所述第1膜的沟槽；经由所述沟槽去除所述第1膜的一部分，由此在所述沟槽的侧面形成第1凹部；在所述第1凹部内形成第2电极；在所述沟槽的侧面上形成第1绝缘膜；在所述第1绝缘膜的侧面上形成半导体膜；形成在所述第2方向上延伸且贯通所述层间绝缘膜及所述第1膜的狭缝；经由所述狭缝去除所述第1膜，由此在所述狭缝的侧面形成第2凹部；在所述第2凹部的内表面上形成导电膜；在所述导电膜的侧面上形成第2绝缘膜；在所述第2凹部内且所述第2绝缘膜的侧面上形成第1电极；以及将所述半导体膜、所述第1绝缘膜及所述第2电极沿所述第2方向分断。16.根据权利要求15所述的半导体存储装置的制造方法，其中沿所述第2方向分断的步骤具有将所述导电膜沿所述第2方向分断的步骤。17.根据权利要求15所述的半导体...

【专利技术属性】
技术研发人员：关根克行，加藤竜也，荒井史隆，岩本敏幸，渡边优太，坂本渉，糸川宽志，金子明生，
申请(专利权)人：东芝存储器株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP