【技术实现步骤摘要】
半导体存储装置及其制造方法
[0001]本申请基于在2021年03月22日提出申请的在先的日本专利申请第2021
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046802号的优先权的利益，且要求该利益，其全部内容通过引用而包含于此。
[0002]本专利技术的实施方式涉及半导体存储装置及其制造方法。
技术介绍
[0003]三维地配置有存储单元的三维NAND闪速存储器，能实现高集成度与低成本。三维NAND闪速存储器的存储单元具备用于保持电荷的电荷积蓄层。为了提高三维NAND闪速存储器的性能，研究了在电荷积蓄层应用包含金属元素的层。在电荷积蓄层应用了包含金属元素的层的情况下，电荷积蓄层所含的金属元素进行扩散，担心三维NAND闪速存储器的可靠性下降。
技术实现思路
[0004]本专利技术要解决的课题在于，提供一种可靠性提高的半导体存储装置。
[0005]实施方式的半导体存储装置具备：第一层间绝缘层及第二层间绝缘层，其沿第一方向排列；栅电极层，其设置于所述第一层间绝缘层与所述第二层间绝缘层之间；半导体层，其沿所述第一方向延伸且在与所述第一方向交叉的第二方向上与所述栅电极层相对向；第一绝缘层，其设置于所述栅电极层与所述半导体层之间；电荷积蓄层，其设置于所述栅电极层与所述第一绝缘层之间且包含金属元素；第二绝缘层，其设置于所述栅电极层与所述电荷积蓄层之间；以及第一区域，其设置于所述电荷积蓄层与所述第一绝缘层之间且包含锰即Mn、硅即Si和氧即O。
[0006]根据上述的构成，能够提供可靠性提高的半导体存储装置。>附图说明
[0007]图1是实施方式的半导体存储装置。
[0008]图2是实施方式的半导体存储装置的存储单元阵列的等价电路图。
[0009]图3是实施方式的半导体存储装置的存储单元阵列的一部分的示意剖视图。
[0010]图4是实施方式的半导体存储装置的存储单元阵列的一部分的示意剖视图。
[0011]图5是实施方式的半导体存储装置的存储单元阵列的一部分的放大示意剖视图。
[0012]图6是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0013]图7是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0014]图8是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0015]图9是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0016]图10是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0017]图11是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0018]图12是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0019]图13是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0020]图14是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0021]图15是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0022]图16是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0023]图17是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0024]图18是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0025]图19是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0026]图20是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0027]图21是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0028]图22是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0029]图23是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0030]图24是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
[0031]图25是表示实施方式的半导体存储装置的制造方法的示意剖视图。
具体实施方式
[0032]以下，一边参照附图，一边对实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，对相同或者类似的构件等标注同一标号，对已经说明过的构件等适当将其说明省略。
[0033]另外，在本说明书中，为了方便有时使用“上”或“下”这样的用语。“上”或“下”只不过是表示附图内的相对位置关系的用语，不是规定相对于重力的位置关系的用语。
[0034]在构成本说明书中的半导体存储装置的构件的化学组成的定性分析及定量分析中，例如能够使用二次离子质谱分析法(Secondary Ion Mass Spectroscopy：SIMS)、能量色散型X射线光谱法(Energy Dispersive X
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ray Spectroscopy：EDX)或电子能量损失光谱法(Electron Energy Loss Spectroscopy：EELS)。另外，在构成半导体存储装置的构件的厚度、构件间的距离等的测定中，例如能够使用透射型电子显微镜(Transmission Electron Microscope：TEM)。另外，在构成半导体存储装置的构件的构成物质的鉴定、存在比例的大小比较中，例如能够使用透射型电子显微镜、X射线衍射分析(X
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ray Diffraction：XRD)、电子束衍射分析(Electron Beam Diffraction：EBD)、X射线光电子能谱分析(X
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ray Photoelectron Spectroscopy：XPS)或放射光X射线散射解析(Synchrotron Radiation X
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ray Absorption Fine Structure：XAFS)。
[0035]实施方式的半导体存储装置具备：第一层间绝缘层及第二层间绝缘层，其沿第一方向排列；栅电极层，其设置于第一层间绝缘层与第二层间绝缘层之间；半导体层，其沿第一方向延伸且在与第一方向交叉的第二方向上与栅电极层相对向；第一绝缘层，其设置于栅电极层与半导体层之间；电荷积蓄层，其设置于栅电极层与第一绝缘层之间且包含金属元素；第二绝缘层，其设置于栅电极层与电荷积蓄层之间；以及第一区域，其设置于电荷积蓄层与第一绝缘层之间且包含锰即Mn、硅即Si和氧即O。
[0036]实施方式的半导体存储装置为三维NAND闪速存储器100。三维NAND闪速存储器100在电荷积蓄层应用包含金属元素的层。
[0037]图1是实施方式的半导体存储装置的框图。图1表示实施方式的三维NAND闪速存储
器100的电路构成。如图1所示，三维NAND闪速存储器100具备存储单元阵列101、字线驱动器电路102、行解码器电路103、感测放大器电路104、列解码器电路105及控制电路106。
[0038]图2是实施方式的半导体存储装置的存储单元阵列的等价电路图。图2示意地表示存储单元阵列101内的布线构造。实施方式的存储单元阵列101具备将多个存储单元MC立体配置而成的三本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种半导体存储装置，具备：第一层间绝缘层及第二层间绝缘层，其沿第一方向排列；栅电极层，其设置于所述第一层间绝缘层与所述第二层间绝缘层之间；半导体层，其沿所述第一方向延伸且在与所述第一方向交叉的第二方向上与所述栅电极层相对向；第一绝缘层，其设置于所述栅电极层与所述半导体层之间；电荷积蓄层，其设置于所述栅电极层与所述第一绝缘层之间且包含金属元素；第二绝缘层，其设置于所述栅电极层与所述电荷积蓄层之间；以及第一区域，其设置于所述电荷积蓄层与所述第一绝缘层之间且包含锰即Mn、硅即Si和氧即O。2.根据权利要求1所述的半导体存储装置，还具备：第二区域，其设置于所述电荷积蓄层与所述第一层间绝缘层之间且包含锰即Mn、硅即Si和氧即O；和第三区域，其设置于所述电荷积蓄层与所述第二层间绝缘层之间且包含锰即Mn、硅即Si和氧即O。3.根据权利要求1或2所述的半导体存储装置，还具备：第三绝缘层，其设置于所述第二绝缘层与所述电荷积蓄层之间且包含硅即Si及氮即N。4.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述金属元素为选自钛即Ti、钽即Ta及铝即Al中的至少一种金属元素。5.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述电荷积蓄层包含氮即N。6.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述电荷积蓄层包含锰即Mn。7.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述电荷积蓄层的第二方向上的厚度为2nm以上。8.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述电荷积蓄层的所述第二方向上的厚度比所述第一绝缘层的所述第二方向上的厚度厚。9.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述第一绝缘层包含硅即Si及氧即O。10.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述第二绝缘层包含铝即Al及氧即O。11.根据权利要求1所述的半导体存储装置，所述第一层间绝缘层和所述第二层间绝缘层包含硅即Si及氧即O。12.一种半导体存储装置的制造方法，包括：交替地反复形成第一绝缘膜和第二绝缘膜；形成...
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