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기판;상기 기판의 주면과 평행한 제 1 방향 및 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 소정 간격을 두고 배열되는 반도체 기둥들;상기 반도체 기둥들 중 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이에 배치되고, 상기 제 1 방향과 상기 기판의 주면에 수직 방향으로 확장된 스트링 분리막;상기 기판 상에 상기 수직 방향으로 반복 적층된 제 1 서브 전극들;상기 스트링 분리막에 의해 상기 제 1 서브 전극들과 전기적으로 분리되고, 상기 기판 상에 상기 수직 방향으로 반복 적층된 제 2 서브 전극들; 및상기 제 1 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 1 정보 저장막, 및 상기 제 2 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 2 정보 저장막들을 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 정보 저장막들은, 상기 반도체 기둥 상의 터널링 절연막, 상기 터널링 절연막 상의 전하 저장층 및 상기 전하 저장층 상의 블로킹 절연막을 포함하고, 상기 터널링 절연막은 상기 반도체 기둥의 측벽을 따라 수직 방향으로 셀마다 분리되어, 상기 전하 저장층과 상기 블로킹 절연막을 둘러싸고,상기 정보 저장막은 상기 스트링 분리막의 측벽을 따라 수평 방향으로 확장되고,상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극들에 의해 제 1 메모리 스트링이 제공되고 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극들에 의해 제 2 메모리 스트링이 제공되며, 상기 제 1 메모리 스트링과 상기 제 2 메모리 스트링은 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들을 공유하고,상기 제 1 메모리 스트링 및 제 2 메모리 스트링 중 적어도 하나의 일 단부와 결합하여 소오스 라인을 형성하는 불순물 영역이 배치되며,상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극 사이의 제 1 접촉 면인 제 1 원호 단면이 정의되고, 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극 사이의 제 2 접촉 면인 제 2 원호 단면이 정의될 때, 상기 제 1 원호 단면의 중심으로부터 상기 제 1 접촉 면까지의 거리와 상기 제 2 원호 단면의 중심으로부터 제 2 접촉면까지의 거리는 모두 동일하면서, 상기 제 1 원호 단면과 상기 제 2 원호 단면의 중심은 상기 스트링 분리막의 두께보다 큰 간격을 갖는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 스트링 분리막은 일정한 두께의 평판 구조를 갖는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 서브 전극들 사이 및 상기 제 2 서브 전극들 사이에는 절연막 패턴이 삽입되고, 상기 절연막 패턴과 상기 스트링 분리막은 동일한 재료로 형성되는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 제 1 서브 전극들 사이 및 상기 제 2 서브 전극들 사이에는 절연막 패턴이 삽입되고, 상기 절연막 패턴과 상기 스트링 분리막은 식각 선택비를 갖는 서로 다른 재료로 형성된 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체 기둥은, 상기 수직 방향으로 연장된 코어 절연체 및 상기 코어 절연체 상에 형성된 반도체 층을 포함하는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 10 항에 있어서, 상기 반도체 층은 폴리 실리콘을 포함하며, 상기 반도체 층의 두께는 8 nm 내지 12 nm의 범위 내인 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서, 상기 반도체 기둥은 직선형 또는 파이프형 BICs(pipe-shaped Bit Cost Scalable) 구조 또는 이의 조합 구조를 갖는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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제 1 항에 있어서,상기 메모리 스트링은 NAND 플래시 메모리 소자를 구성하는 3 차원 비휘발성 메모리 소자
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기판을 제공하는 단계;상기 기판 상에 절연막과 희생막을 교번하여 반복 적층하는 단계;상기 반복 적층된 절연막과 희생막을 상기 기판의 수직 방향으로 연속적으로 패터닝하여, 상기 기판에 평행한 제 1 방향과 상기 수직 방향으로 확장되고, 스트링 분리막이 형성될 제 1 트렌치 영역을 형성하는 단계;상기 제 1 트렌치 영역 내에 상기 스트링 분리막이 될 제 1 절연체를 채우는 단계;상기 제 1 절연체를 경과하여 상기 수직 방향으로 상기 반복 적층된 절연막과 상기 희생막을 관통하는 반도체 기둥들을 형성하는 단계;상기 제 1 방향과 다른 상기 기판에 평행한 제 2 방향으로 정렬된 상기 반도체 기둥들 사이를 분리하도록, 상기 반복 적층된 절연막과 희생막을 패터닝하여 상기 제 1 방향과 상기 수직 방향으로 확장된 제 2 트렌치 영역을 형성하고, 상기 반도체 기둥들이 관통하는 절연막 패턴과 희생막 패턴의 적층 구조를 형성하는 단계;상기 제 2 트렌치 영역을 통해 노출된 상기 적층 구조의 상기 희생막 패턴을 제거하여 적층된 절연막 패턴들 사이로 상기 반도체 기둥들의 측벽이 노출되는 셀 공간들을 형성하는 단계;상기 노출된 셀 공간들에 정보 저장막을 형성하는 단계; 및상기 정보 저장막이 형성된 셀 공간들의 적어도 일부를 채우는 도전막을 형성하는 단계를 포함하며,제 1 메모리 스트링 및 제 2 메모리 스트링 중 적어도 하나의 일 단부와 결합하여 소오스 라인을 형성하는 불순물 영역이 배치되고,상기 도전막은 상기 스트링 분리막에 의해 서로 전기적으로 분리되고 상기 기판 상에 상기 수직 방향으로 반복 적층된 제 1 및 제 2 서브 전극들을 포함하며,상기 정보 저장막은, 상기 제 1 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 1 정보 저장막, 및 상기 제 2 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 2 정보 저장막들을 포함하고, 상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극들에 의해 제 1 메모리 스트링이 제공되고, 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극들에 의해 제 2 메모리 스트링이 제공되며, 상기 제 1 메모리 스트링과 상기 제 2 메모리 스트링은 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들을 공유하고,상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극 사이의 제 1 접촉 면인 제 1 원호 단면이 정의되고, 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극 사이의 제 2 접촉 면인 제 2 원호 단면이 정의될 때, 상기 제 1 원호 단면의 중심으로부터 상기 제 1 접촉 면까지의 거리와 상기 제 2 원호 단면의 중심으로부터 제 2 접촉면까지의 거리는 모두 동일하면서, 상기 제 1 원호 단면과 상기 제 2 원호 단면의 중심은 상기 스트링 분리막의 두께보다 큰 간격을 갖는 3 차원 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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기판을 제공하는 단계;상기 기판 상에 절연막과 희생막을 교번하여 반복 적층하는 단계;상기 기판에 평행한 제 1 방향과 상기 제 1 방향과 다른 제 2 방향으로 이격되고, 상기 반복 적층된 절연막과 희생막을 연속적으로 관통하는 수직 방향의 반도체 기둥들을 형성하는 단계;상기 제 2 방향으로 정렬된 반도체 기둥들 사이를 분리하도록, 상기 반복 적층된 절연막과 희생막을 패터닝하여 상기 제 1 방향과 상기 수직 방향으로 확장된 제 1 트렌치 영역을 형성하고, 상기 반도체 기둥들이 관통하는 절연막 패턴과 희생막 패턴의 적층 구조를 형성하는 단계;상기 제 1 트렌치 영역을 통해 노출된 상기 적층 구조의 상기 희생막 패턴을 제거하되, 상기 제 1 방향으로 배열된 상기 반도체 기둥들 사이에 상기 희생막 패턴의 일부가 잔류하고, 상기 적층된 절연막 패턴들 사이로 상기 반도체 기둥들의 측벽이 노출되는 셀 공간들을 형성하는 단계;상기 노출된 셀 공간들에 정보 저장막을 형성하는 단계; 및상기 정보 저장막이 형성된 셀 공간들의 적어도 일부를 채우는 도전막을 형성하는 단계를 포함하며, 제 1 메모리 스트링 및 제 2 메모리 스트링 중 적어도 하나의 일 단부와 결합하여 소오스 라인을 형성하는 불순물 영역이 배치되고,상기 잔류된 희생막 패턴의 일부는 스트링 분리막을 제공하고,상기 도전막은 상기 스트링 분리막에 의해 서로 전기적으로 분리되고 상기 기판 상에 상기 수직 방향으로 반복 적층된 제 1 및 제 2 서브 전극들을 포함하며,상기 정보 저장막은, 상기 제 1 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 1 정보 저장막, 및 상기 제 2 서브 전극과 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들 사이의 제 2 정보 저장막들을 포함하고, 상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극들에 의해 제 1 메모리 스트링이 제공되고, 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극들에 의해 제 2 메모리 스트링이 제공되며, 상기 제 1 메모리 스트링과 상기 제 2 메모리 스트링은 상기 제 1 방향으로 배열된 반도체 기둥들을 공유하고,상기 제 1 정보 저장막과 상기 제 1 서브 전극 사이의 제 1 접촉 면인 제 1 원호 단면이 정의되고, 상기 제 2 정보 저장막과 상기 제 2 서브 전극 사이의 제 2 접촉 면인 제 2 원호 단면이 정의될 때, 상기 제 1 원호 단면의 중심으로부터 상기 제 1 접촉 면까지의 거리와 상기 제 2 원호 단면의 중심으로부터 제 2 접촉면까지의 거리는 모두 동일하면서, 상기 제 1 원호 단면과 상기 제 2 원호 단면의 중심은 상기 스트링 분리막의 두께보다 큰 간격을 갖는 3 차원 비휘발성 메모리 소자의 제조 방법
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