JP2014187191A - 半導体記憶装置の製造方法及び半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の電極膜と複数の絶縁膜とを有する積層体に対する効率の良い適切な加工が可能な半導体記憶装置の製造方法及び半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、半導体記憶装置の製造方法は、第2のストッパー膜上に、複数の電極膜とそれぞれが電極膜の間に設けられた複数の絶縁膜とを有する積層体を形成する工程と、積層体に第2のストッパー膜に達するスリットを形成する工程と、積層体に積層体及び開口を貫通して第1のストッパー膜に達するホールを形成する工程と、ホールを通じて犠牲膜を除去する工程と、ホールの側壁に電荷蓄積膜を含むメモリ膜を形成する工程と、メモリ膜の側壁にチャネルボディを形成する工程とを備えている。第1のストッパー膜及び第2のストッパー膜は、電極膜及び絶縁膜よりもエッチング耐性が高い。
【選択図】図8
【解決手段】実施形態によれば、半導体記憶装置の製造方法は、第2のストッパー膜上に、複数の電極膜とそれぞれが電極膜の間に設けられた複数の絶縁膜とを有する積層体を形成する工程と、積層体に第2のストッパー膜に達するスリットを形成する工程と、積層体に積層体及び開口を貫通して第1のストッパー膜に達するホールを形成する工程と、ホールを通じて犠牲膜を除去する工程と、ホールの側壁に電荷蓄積膜を含むメモリ膜を形成する工程と、メモリ膜の側壁にチャネルボディを形成する工程とを備えている。第1のストッパー膜及び第2のストッパー膜は、電極膜及び絶縁膜よりもエッチング耐性が高い。
【選択図】図8
Description
本発明の実施形態は、半導体記憶装置の製造方法及び半導体記憶装置に関する。
メモリセルにおけるコントロールゲートとして機能する電極膜と、電極間絶縁膜とが交互に複数積層された積層体にメモリホールが形成され、そのメモリホールの側壁に電荷蓄積膜を介してチャネルとなるシリコンボディが設けられた3次元構造のメモリデバイスが提案されている。
メモリホールは、複数の電極膜と複数の絶縁膜とをエッチングすることで形成される。その場合、電極膜と絶縁膜とを、それぞれエッチングガスを切り替えてステップエッチングすると、処理時間の増大や、ホールの加工形状制御が難しいといった問題が懸念される。また、電極膜と絶縁膜とを同じガスを用いて無選択で一括してエッチングする場合には、積層体の下の層へのホールの突き抜けが懸念される。
本発明の実施形態は、複数の電極膜と複数の絶縁膜とを有する積層体に対する効率の良い適切な加工が可能な半導体記憶装置の製造方法及び半導体記憶装置を提供する。
実施形態によれば、半導体記憶装置の製造方法は、基板上に、第1のストッパー膜を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記第1のストッパー膜上に、下部ゲート層を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記下部ゲート層に、凹部を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記凹部に、犠牲膜を埋め込む工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記犠牲膜上及び前記下部ゲート層上に、第2のストッパー膜を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記第2のストッパー膜に、前記犠牲膜の一部を露出させる開口を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記第2のストッパー膜上に、複数の電極膜と、それぞれが前記電極膜の間に設けられた複数の絶縁膜とを有する積層体を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記積層体に、前記第2のストッパー膜に達するスリットを形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記スリット内に、絶縁分離膜を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記積層体に、前記積層体及び前記開口を貫通して前記第1のストッパー膜に達するホールを形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記ホールを通じて前記犠牲膜を除去する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記ホールの側壁に、電荷蓄積膜を含むメモリ膜を形成する工程を備えている。また、前記半導体記憶装置の製造方法は、前記メモリ膜の側壁に、チャネルボディを形成する工程を備えている。前記第1のストッパー膜及び前記第2のストッパー膜は、前記スリットを形成するエッチング及び前記ホールを形成するエッチングのとき、前記電極膜及び前記絶縁膜よりもエッチング耐性が高い。
以下、図面を参照し、実施形態について説明する。なお、各図面中、同じ要素には同じ符号を付している。
図1は、実施形態の半導体記憶装置におけるメモリセルアレイ1の模式斜視図である。なお、図1においては、図を見易くするために、絶縁部分などの図示については省略している。
図1において、XYZ直交座標系を表す。基板10の主面に対して平行な方向であって相互に直交する2方向をX方向(第1の方向)及びY方向(第2の方向)とし、これらX方向及びY方向の双方に対して直交する方向をZ方向(第3の方向または積層方向)とする。
図8(b)は、第1実施形態によるメモリセルアレイの模式断面図であり、図1におけるYZ面に平行な断面を表す。なお、図8(b)では、図1に示すソース線SL及びビット線BLの図示は省略している。
メモリセルアレイは複数のメモリストリングMSを有する。1つのメモリストリングMSは、Z方向に延びる一対の柱状部CLと、一対の柱状部CLのそれぞれの下端を連結する連結部JPとを有するU字状に形成されている。
図2は、メモリストリングMSにおける柱状部CLの拡大断面図を表す。
図8(b)に示すように、基板10上には絶縁膜11を介して、下部ゲート層としてのバックゲートBGが設けられている。バックゲートBGは、導電膜であり、例えば不純物が添加されたシリコン膜である。
バックゲートBGの厚み方向の途中には、第1の保護膜として第1のストッパー膜21が設けられている。第1のストッパー膜21は、バックゲートBGを厚み方向に分断している。バックゲートBGにおける第1のストッパー膜21より上の部分は、第1のストッパー膜21より下の部分よりも厚い。
バックゲートBG上には、第2の保護膜として第2のストッパー膜22が設けられている。バックゲートBGにおける第2のストッパー膜22と第1のストッパー膜21との間の部分は、第1のストッパー膜21より下の部分よりも厚い。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、バックゲートBGとは異種材料の膜である。第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、同じ材料からなり、例えば、金、銀、白金、パラジウム、窒化タンタル、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムの少なくとも1つを含む膜である。
第2のストッパー膜22上には、絶縁膜42と電極膜WLとがそれぞれ交互に複数積層されている。図1及び図8(b)では、例えば4層の電極膜WLが図示されているが、電極膜WLの層数は任意である。
絶縁膜42は、Z方向で隣り合う上下の電極膜WL間に設けられている。絶縁膜42は、第2のストッパー膜22と、最下層の電極膜WLとの間にも設けられている。また、最上層の電極膜WL上にも、絶縁膜42が設けられている。
電極膜WLは、不純物として例えばボロンが添加された多結晶シリコン膜であり、メモリセルのゲート電極として機能するのに十分な導電性を有する。絶縁膜42は、例えば、シリコン酸化膜である。
図1に示すように、U字状のメモリストリングMSにおける一対の柱状部CLの一方の上端部にはドレイン側選択ゲートSGDが設けられ、他方の上端部にはソース側選択ゲートSGSが設けられている。
ドレイン側選択ゲートSGD及びソース側選択ゲートSGSは、最上層の電極膜WL上に、図8(b)に示す絶縁膜42を介して設けられている。
なお、以下の説明において、ドレイン側選択ゲートSGDとソース側選択ゲートSGSとを区別せずに、選択ゲートSGと表す場合もある。
ドレイン側選択ゲートSGD及びソース側選択ゲートSGSは、電極膜WLと同様に、不純物として例えばボロンが添加された多結晶シリコン膜であり、選択トランジスタのゲート電極として機能するのに十分な導電性を有する。ドレイン側選択ゲートSGDの厚さ及びソース側選択ゲートSGSの厚さは、電極膜WLの各々の厚さよりも厚い。
ドレイン側選択ゲートSGD上及びソース側選択ゲートSGS上には、図8(b)に示すように、絶縁膜25が形成されている。ソース側選択ゲートSGS上には、絶縁膜25を介して、図1に示すソース線SLが設けられている。ソース線SLは、例えば金属膜である。
ドレイン側選択ゲートSGD及びソース線SL上には、図1に示すように、図示しない絶縁膜を介して、複数本の金属配線であるビット線BLが設けられている。各ビット線BLはY方向に延びている。
ドレイン側選択ゲートSGDとソース側選択ゲートSGSとは、図8(b)に示すように、絶縁分離膜27によってY方向に分断されている。絶縁分離膜27は、後述するように、図8(b)において紙面を貫く方向に延びるスリット内に埋め込まれる。
ドレイン側選択ゲートSGDの下の積層体と、ソース側選択ゲートSGSの下の積層体は、絶縁分離膜24によってY方向に分断されている。絶縁分離膜24は、後述するように、図8(b)において紙面を貫く方向に延びるスリット内に埋め込まれる。そのスリットは、第2のストッパー膜22をエッチングストッパーとしたエッチングにより、第2のストッパー膜22上の積層体に形成される。したがって、絶縁分離膜24は第2のストッパー膜22を突き抜けておらず、絶縁分離膜24の下端は第2のストッパー膜22に接している。
メモリストリングMSは、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の絶縁膜42、複数の電極膜WL、第2のストッパー膜22およびバックゲートBG含む積層体に形成されたU字状のメモリホール内に設けられたチャネルボディ20を有する。
チャネルボディ20は、上記積層体内をZ方向に延びる一対の柱状部CLと、バックゲートBG内で一対の柱状部CLの下端をつなぐ連結部JPとを有する。
チャネルボディ20は、U字状のメモリホール内に、メモリ膜30を介して設けられている。チャネルボディ20は、例えばシリコン膜である。メモリ膜30は、図2に示すように、メモリホールMHの内壁とチャネルボディ20との間に設けられている。
なお、図2においては、メモリホールMHの中心軸側に空洞部が残るようにチャネルボディ20を設けた構造が例示されるが、メモリホールMH内のすべてをチャネルボディ20で埋めてもよく、あるいはチャネルボディ20内側の空洞部に絶縁膜を埋め込んだ構造であってもよい。
図2に示すように、メモリ膜30は、ブロック膜31と電荷蓄積膜32とトンネル膜33とを有する。各電極膜WLとチャネルボディ20との間に、電極膜WL側から順にブロック膜31、電荷蓄積膜32、およびトンネル膜33が設けられている。ブロック膜31は各電極膜WLに接し、トンネル膜33はチャネルボディ20に接し、ブロック膜31とトンネル膜33との間に電荷蓄積膜32が設けられている。
チャネルボディ20はメモリセル(メモリセルトランジスタ)におけるチャネルとして機能し、電極膜WLはメモリセルのコントロールゲートとして機能し、電荷蓄積膜32はチャネルボディ20から注入される電荷を蓄積するデータ記憶層として機能する。すなわち、チャネルボディ20と各電極膜WLとの交差部分に、チャネルの周囲をコントロールゲートが囲んだ構造のメモリセルが形成されている。
実施形態の半導体記憶装置は、データの消去・書き込みを電気的に自由に行うことができ、電源を切っても記憶内容を保持することができる不揮発性半導体記憶装置である。
メモリセルは、例えばチャージトラップ型のメモリセルである。電荷蓄積膜32は、電荷を捕獲するトラップサイトを多数有し、例えばシリコン窒化膜である。
トンネル膜33は、電荷蓄積膜32にチャネルボディ20から電荷が注入される際、または電荷蓄積膜32に蓄積された電荷がチャネルボディ20へ拡散する際に電位障壁となる。トンネル膜33は、例えば、シリコン酸化膜である。
ブロック膜31は、電荷蓄積膜32に蓄積された電荷が、電極膜WLへ拡散するのを防止する。ブロック膜31は、例えば、シリコン窒化膜、酸化アルミニウム(アルミナ)膜である。
ドレイン側選択ゲートSGDとチャネルボディ20との間には、図8(b)に示すように、ゲート絶縁膜28が設けられている。ドレイン側選択ゲートSGD、チャネルボディ20及びゲート絶縁膜28は、ドレイン側選択トランジスタSTD(図1に示す)を構成する。ドレイン側選択ゲートSGDの上方で、チャネルボディ20は図1に示すようにビット線BLと接続されている。
ソース側選択ゲートSGSとチャネルボディ20との間には、図8(b)に示すように、ゲート絶縁膜29が設けられている。ソース側選択ゲートSGS、チャネルボディ20及びゲート絶縁膜29は、ソース側選択トランジスタSTS(図1に示す)を構成する。ソース側選択ゲートSGSの上方で、チャネルボディ20は図1に示すようにソース線SLと接続されている。
バックゲートBG、バックゲートBG内に設けられたチャネルボディ20及びメモリ膜30は、バックゲートトランジスタBGT(図1に示す)を構成する。
ドレイン側選択トランジスタSTDとバックゲートトランジスタBGTとの間には、各電極膜WLをコントロールゲートとするメモリセルが複数設けられている。同様に、バックゲートトランジスタBGTとソース側選択トランジスタSTSの間にも、各電極膜WLをコントロールゲートとするメモリセルが複数設けられている。
それら複数のメモリセル、ドレイン側選択トランジスタSTS、バックゲートトランジスタBGTおよびソース側選択トランジスタSTSは、チャネルボディ20を通じて直列接続され、U字状の1つのメモリストリングMSを構成する。このメモリストリングMSがX方向及びY方向に複数配列されていることにより、複数のメモリセルMCがX方向、Y方向及びZ方向に3次元的に設けられている。
次に、図3(a)〜図8(b)を参照して、第1実施形態による半導体記憶装置の製造方法について説明する。
図3(a)に示すように、基板10上には、絶縁膜(例えばシリコン酸化膜)11を介してバックゲートBGが形成される。バックゲートBGは、不純物として例えばボロン(B)が添加された多結晶シリコン膜である。なお、図3(b)以降の図では、基板10及び絶縁膜11の図示を省略している。
バックゲートBG上には、第1のストッパー膜21が形成され、第1のストッパー膜21上に、再びバックゲートBGが形成される。
第1のストッパー膜21上のバックゲートBGには、図示しないレジスト膜を用いたエッチングにより、図3(b)に示すように、複数の凹部12が形成される。凹部12は第1のストッパー膜21に達し、凹部12の底に第1のストッパー膜21が露出する。
凹部12内には、図3(c)に示すように、犠牲膜13が埋め込まれる。犠牲膜13は、例えば、ノンドープ多結晶シリコン膜である。ここで、ノンドープとは、シリコン膜に導電性を付与する不純物が意図的に添加されておらず、成膜時の原料ガスに起因する元素以外には実質的に不純物を含まないことを表す。
犠牲膜13はエッチバックされ、図3(d)に示すように、バックゲートBGの上面が露出される。犠牲膜13の上面は、バックゲートBGの上面と同じ高さにされる。
バックゲートBGの上面上および犠牲膜13の上面上には、図4(a)に示すように、第2のストッパー膜22が形成される。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、バックゲートBG及び犠牲膜13とは異種材料の膜であり、第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、例えば、金、銀、白金、パラジウム、窒化タンタル、酸化タンタルおよび酸化アルミニウムの少なくとも1つを含む膜である。
第2のストッパー膜22には、図示しないレジスト膜を用いて、図4(b)に示すように、開口22aが形成される。開口22aには、犠牲膜13の一部が露出される。バックゲートBGの上面上に形成された第2のストッパー膜22には開口は形成されず、バックゲートBGは露出しない。
次に、図4(c)に示すように、開口22a内を埋めるように、第2のストッパー膜22上に、再び犠牲膜13を堆積させる。
第2のストッパー膜22上の犠牲膜13は、エッチバックされ、図4(d)に示すように、除去される。このときのエッチングに対して、第2のストッパー膜22はエッチング耐性を有し、エッチングストッパーとして機能する。
第2のエッチングストッパー膜22は露出され、開口22a内に埋め込まれた犠牲膜13の上面は、第2のストッパー膜22の上面とほぼ同じ高さになるように平坦化される。これにより、以下の工程で形成する積層体における各膜の平坦性を確保できる。
第2のストッパー膜22上および犠牲膜13上には、図5(a)に示すように、絶縁膜42と電極膜WLとがそれぞれ交互に複数積層される。最上層には、絶縁膜42が形成される。
電極膜WLは、不純物として例えばボロン(B)が添加された多結晶シリコン膜である。絶縁膜42は、例えばシリコン酸化膜である。
図5(a)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE(Reactive Ion Etching)法により、複数のスリット23を形成する。スリット23は、第2のストッパー膜22の上の積層体内を、電極膜WLと絶縁膜42との積層方向に延びている。また、スリット23は、図5(b)における紙面を貫く方向に延び、第2のストッパー膜22上の積層体を横方向(図8(b)においてY方向)に分断している。
それぞれ交互に積層された複数の電極膜WL及び複数の絶縁膜42を、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングする。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第2のストッパー膜22は、電極膜WL及び絶縁膜42よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができ、スリット23は、上記積層体よりも下に突き抜けない。
すなわち、積層体の下に向かって進むエッチングは、第2のストッパー膜22でストップされる。スリット23の底には、第2のストッパー膜22が露出する。
スリット23内には、図6(a)に示すように、絶縁分離膜24が埋め込まれる。絶縁分離膜24は、例えばシリコン窒化膜である。
図6(b)に示すように、最上層の絶縁膜42上および絶縁分離膜24の上面上には、上部ゲート層として選択ゲートSGが形成される。選択ゲートSG上には、絶縁膜25が形成される。選択ゲートSGは、不純物として例えばボロン(B)が添加された多結晶シリコン膜である。絶縁膜25は、例えばシリコン酸化膜である。
図6(b)に示す、第2のストッパー膜22上の各積層膜は、例えばCVD(Chemical Vapor Deposition)法で形成される。
図6(b)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE法により、積層体に、図7(a)に示すように複数のホール26を形成する。
ホール26は、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の絶縁膜42および複数の電極膜WL内をそれらの積層方向に延び、且つ第2のストッパー膜22に形成された開口22aおよび開口22aの下の犠牲膜13を貫通して、第1のストッパー膜21に達する。
図7(a)において横方向(図8(b)においてY方向)で隣り合う一対のホール26の下端部の間には、犠牲膜13が残される。その犠牲膜13の側面はホール26に面している。
絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL、複数の絶縁膜42および犠牲膜13を、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングする。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第1のストッパー膜21は、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜13よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第1のストッパー膜21でエッチングを確実にストップさせることができ、ホール26が図8(b)に示す基板10側に突き抜けない。
すなわち、上記積層体の下に向かって進むエッチングは、第1のストッパー膜21でストップされる。ホール26の底には、第1のストッパー膜21が露出する。
ホール26を形成した後、例えば、TMY(トリメチル−2ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド)を用いた薬液処理(ウェットエッチング)により、ノンドープシリコン膜である犠牲膜13を、ホール26を通じて除去する。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、このときの薬液処理に対しても耐性を有し、エッチングされない。
バックゲートBGの凹部12内に残っていた犠牲膜13の除去により、図7(b)に示すように、バックゲートBGに形成された凹部12が現れる。1つの凹部12に対して、一対のホール26がつながっている。すなわち、一対のホール26のそれぞれのボトムが1つの共通の凹部12とつながり、1つのU字状のメモリホールMHが形成される。
メモリホールMHを形成した後、メモリホールMHの内壁に、図8(a)に示すように、メモリ膜30を形成する。メモリ膜30は、図2を参照して前述したように、電極膜WL側から順に積層されたブロック膜31と電荷蓄積膜32とトンネル膜33とを含む。
メモリ膜30を形成した後、メモリホールMH内におけるメモリ膜30の内側に、チャネルボディ20を形成する。メモリ膜30及びチャネルボディ20は、バックゲートBGの凹部12内にも形成される。
その後、選択ゲートSGは、スリット及びそのスリット内に埋め込まれる絶縁分離膜27(図8(b)に示す)によって、ドレイン側選択ゲートSDGとソース側選択ゲートSGSに分断される。さらに、その後、図示しないコンタクト、図1に示すソース線SL、ビット線BLなどが形成される。
以上説明した実施形態によれば、バックゲートBGにおける下層部およびバックゲートBGの上面上に、それぞれ、第1のストッパー膜21と第2のストッパー膜22を形成している。
そのため、複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とがそれぞれ交互に積層された積層体にスリット23およびホール26を形成するにあたって、各膜ごとにエッチングガスを切り替えることなく無選択エッチングで効率的に複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とをエッチングしつつ、第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができる。
無選択エッチングであるため、電極膜WL及び絶縁膜42の各膜ごとにエッチングガスを切り替えるステップエッチングに比べて、処理時間が短く、またサイドエッチングを抑えて、基板10の表面に対して略垂直に延びるスリット23及びホール26の形成が可能である。
次に、図9(a)〜図13(b)を参照して、第2実施形態による半導体記憶装置の製造方法について説明する。
第2実施形態においても、第1実施形態と同様、図9(a)に示すように、バックゲートBGの下層側の部分に、第1のストッパー膜21が形成される。
バックゲートBGと第1のストッパー膜21の積層膜は、図3(a)に示す第1実施形態と同様に、基板10上に絶縁膜11を介して形成される。
バックゲートBGには、図示しないレジスト膜を用いたエッチングにより、図9(b)に示すように、複数の凹部12が形成される。凹部12は第1のストッパー膜21に達し、凹部12の底に第1のストッパー膜21が露出する。
凹部12内には、図9(c)に示すように、犠牲膜51が埋め込まれる。犠牲膜51は、例えば、シリコン酸化膜である。
犠牲膜51はエッチバックされ、図9(d)に示すように、バックゲートBGの上面が露出される。犠牲膜51の上面は、バックゲートBGの上面と同じ高さにされる。
バックゲートBGの上面上および犠牲膜51の上面上には、図10(a)に示すように、第2のストッパー膜22が形成される。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、バックゲートBG及び犠牲膜51とは異種材料の膜である。
第2のストッパー膜22には、図示しないレジスト膜を用いて、図10(b)に示すように、開口22aが形成される。開口22aには、犠牲膜51の一部が露出される。バックゲートBGの上面上に形成された第2のストッパー膜22には開口は形成されず、バックゲートBGは露出しない。
次に、図10(c)に示すように、開口22a内を埋めるように、第2のストッパー膜22上に、再び犠牲膜51を堆積させる。
第2のストッパー膜22上の犠牲膜51は、エッチバックされ、図10(d)に示すように、除去される。このときのエッチングに対して、第2のストッパー膜22はエッチング耐性を有し、エッチングストッパーとして機能する。
第2のエッチングストッパー膜22は露出され、開口22a内に埋め込まれた犠牲膜51の上面は、第2のストッパー膜22の上面とほぼ同じ高さになるように平坦化される。これにより、以下の工程で形成する積層体における各膜の平坦性を確保できる。
第2のストッパー膜22上および犠牲膜51上には、図11(a)に示すように、絶縁膜42と電極膜WLとがそれぞれ交互に複数積層される。最上層には、絶縁膜42が形成される。さらに、その最上層の絶縁膜42上には、上部ゲート層として選択ゲートSGが形成される。その選択ゲートSG上には、絶縁膜25が形成される。
電極膜WL及び選択ゲートSGは、不純物として例えばボロン(B)が添加された多結晶シリコン膜である。絶縁膜42、25は、例えばシリコン酸化膜である。
図11(a)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE法により、図11(b)に示すように、複数のスリット52と複数のホール26とを同時に形成する。
同じマスクを使ったエッチングにより、スリット52とホール26を同時に形成することで、スリット52とホール26との位置合わせのずれを抑えることができる。
スリット52は、第2のストッパー膜22の上の、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL及び複数の絶縁膜42を含む積層体内を、それら膜の積層方向に延びている。また、スリット52は、図11(b)における紙面を貫く方向に延び、第2のストッパー膜22上の上記積層体を横方向(図13(b)においてY方向)に分断している。
ホール26は、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の絶縁膜42および複数の電極膜WL内をそれらの積層方向に延び、且つ第2のストッパー膜22に形成された開口22aおよび開口22aの下の犠牲膜51を貫通して、第1のストッパー膜21に達する。
図11(b)において横方向(図13(b)においてY方向)で隣り合う一対のホール26の下端部の間には、犠牲膜51が残される。その犠牲膜51の側面はホール26に面している。
絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL、複数の絶縁膜42および犠牲膜51が、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングされる。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第1のストッパー膜21は、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜51よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第1のストッパー膜21でエッチングを確実にストップさせることができ、ホール26が図13(b)に示す基板10側に突き抜けない。
すなわち、上記積層体の下に向かって進むエッチングは、第1のストッパー膜21でストップされる。ホール26の底には、第1のストッパー膜21が露出する。
また、上記エッチングのとき、第2のストッパー膜22も、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜51よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができ、スリット52は、上記積層体よりも下に突き抜けない。
すなわち、積層体の下に向かって進むエッチングは、第2のストッパー膜22でストップされる。スリット52の底には、第2のストッパー膜22が露出する。
次に、スリット52内及びホール26内に、絶縁膜が形成される。絶縁膜として例えばシリコン窒化膜が、スリット52内及びホール26内に同時に形成される。
スリット52内には、図12(a)に示すように、シリコン窒化膜が絶縁分離膜53aとして埋め込まれる。ホール26内には、シリコン窒化膜が犠牲膜53bとして埋め込まれる。
次に、絶縁膜25上に絶縁膜を形成して、絶縁分離膜53aの上面及び犠牲膜53bの上面を覆った後、その絶縁膜を図示しないマスクを用いたエッチングにより選択的に除去し、図12(b)に示すように、犠牲膜53bの上面を露出させる。絶縁分離膜53aの上面は、絶縁膜54で覆われた状態が維持される。
絶縁膜54は、例えばシリコン酸化膜であり、シリコン窒化膜である犠牲膜53bとは異種材料の膜であり、絶縁膜54をマスクにして、犠牲膜53bを選択的にエッチングすることができる。
絶縁膜54をマスクにして犠牲膜53bをエッチングして除去する。このとき、犠牲膜53bと同じシリコン窒化膜である、バックゲートBGの凹部12内に残っていた犠牲膜51も同時に除去される。
犠牲膜53b及び犠牲膜51は、例えば、リン酸を用いた薬液処理(ウェットエッチング)により、除去される。ホール26内の犠牲膜53bが除去された後、ホール26を通じて、バックゲートBGの凹部12内の犠牲膜51が除去される。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、このときの薬液処理に対しても耐性を有し、エッチングされない。
犠牲膜53b及び犠牲膜51の除去により、図13(a)に示すように、一対のホール26のそれぞれのボトムが1つの共通の凹部12とつながったU字状のメモリホールMHが形成される。
メモリホールMHを形成した後、メモリホールMHの内壁に、図13(b)に示すように、メモリ膜30を形成する。メモリ膜30を形成した後、メモリホールMH内におけるメモリ膜30の内側に、チャネルボディ20を形成する。メモリ膜30及びチャネルボディ20は、バックゲートBGの凹部12内にも形成される。
その後、図示しないコンタクト、図1に示すソース線SL、ビット線BLなどが形成される。
以上説明した実施形態によれば、バックゲートBGにおける下層部およびバックゲートBGの上面上に、それぞれ、第1のストッパー膜21と第2のストッパー膜22を形成している。
そのため、複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とがそれぞれ交互に積層された積層体にスリット52およびホール26を形成するにあたって、各膜ごとにエッチングガスを切り替えることなく無選択エッチングで効率的に複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とをエッチングしつつ、第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができる。
無選択エッチングであるため、電極膜WL及び絶縁膜42の各膜ごとにエッチングガスを切り替えるステップエッチングに比べて、処理時間が短く、またサイドエッチングを抑えて、基板10の表面に対して略垂直に延びるスリット52及びホール26の形成が可能である。
次に、図14(a)〜図19(b)を参照して、第3実施形態による半導体記憶装置の製造方法について説明する。
図14(a)に示すように、基板10上に絶縁膜11を介して第1のストッパー膜21が形成され、第1のストッパー膜21上にバックゲートBGが形成される。
バックゲートBGには、図示しないレジスト膜を用いたエッチングにより、図14(b)に示すように、複数の凹部12が形成される。凹部12の底は第1のストッパー膜21には達せず、凹部12の底には第1のストッパー膜21は露出しない。
凹部12内には、図14(c)に示すように、犠牲膜13が埋め込まれる。犠牲膜13は、例えば、ノンドープ多結晶シリコン膜である。
犠牲膜13はエッチバックされ、図14(d)に示すように、バックゲートBGの上面が露出される。犠牲膜13の上面は、バックゲートBGの上面と同じ高さにされる。
バックゲートBGの上面上および犠牲膜13の上面上には、図15(a)に示すように、第2のストッパー膜22が形成される。
第2のストッパー膜22には、図示しないレジスト膜を用いて、図15(b)に示すように、開口22aが形成される。開口22aには、犠牲膜13の一部が露出される。バックゲートBGの上面上に形成された第2のストッパー膜22には開口は形成されず、バックゲートBGは露出しない。
次に、図15(c)に示すように、開口22a内を埋めるように、第2のストッパー膜22上に、再び犠牲膜13を堆積させる。
第2のストッパー膜22上の犠牲膜13は、エッチバックされ、図15(d)に示すように、除去される。このときのエッチングに対して、第2のストッパー膜22はエッチング耐性を有し、エッチングストッパーとして機能する。
第2のエッチングストッパー膜22は露出され、開口22a内に埋め込まれた犠牲膜13の上面は、第2のストッパー膜22の上面とほぼ同じ高さになるように平坦化される。これにより、以下の工程で形成する積層体における各膜の平坦性を確保できる。
第2のストッパー膜22上および犠牲膜13上には、図16(a)に示すように、絶縁膜42と電極膜WLとがそれぞれ交互に複数積層される。最上層には、絶縁膜42が形成される。
図16(a)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE法により、複数のスリット23を形成する。スリット23は、第2のストッパー膜22の上の積層体内を、電極膜WLと絶縁膜42との積層方向に延びている。また、スリット23は、図16(b)における紙面を貫く方向に延び、第2のストッパー膜22上の積層体を横方向(図19(b)においてY方向)に分断している。
それぞれ交互に積層された複数の電極膜WL及び複数の絶縁膜42を、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングする。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第2のストッパー膜22は、電極膜WL及び絶縁膜42よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができ、スリット23は、上記積層体よりも下に突き抜けない。
すなわち、積層体の下に向かって進むエッチングは、第2のストッパー膜22でストップされる。スリット23の底には、第2のストッパー膜22が露出する。
スリット23内には、図17(a)に示すように、絶縁分離膜24が埋め込まれる。絶縁分離膜24は、例えばシリコン窒化膜である。
図17(b)に示すように、最上層の絶縁膜42上および絶縁分離膜24の上面上には、上部ゲート層として選択ゲートSGが形成される。選択ゲートSG上には、絶縁膜25が形成される。
図17(b)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE法により、積層体に、図18(a)に示すように複数のホール26を形成する。
ホール26は、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の絶縁膜42および複数の電極膜WL内をそれらの積層方向に延び、且つ第2のストッパー膜22に形成された開口22aおよび開口22aの下の犠牲膜13を貫通して、第1のストッパー膜21に達する。
図18(a)において横方向(図19(b)においてY方向)で隣り合う一対のホール26の下端部の間には、犠牲膜13が残される。その犠牲膜13の側面はホール26に面している。
絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL、複数の絶縁膜42および犠牲膜13を、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングする。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第1のストッパー膜21は、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜13よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第1のストッパー膜21でエッチングを確実にストップさせることができ、ホール26が図19(b)に示す基板10側に突き抜けない。
すなわち、上記積層体の下に向かって進むエッチングは、第1のストッパー膜21でストップされる。ホール26の底には、第1のストッパー膜21が露出する。
ホール26を形成した後、例えば、TMY(トリメチル−2ヒドロキシエチルアンモニウムハイドロオキサイド)を用いた薬液処理(ウェットエッチング)により、ノンドープシリコン膜である犠牲膜13を、ホール26を通じて除去する。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、このときの薬液処理に対しても耐性を有し、エッチングされない。
バックゲートBGの凹部12内に残っていた犠牲膜13の除去により、図18(b)に示すように、バックゲートBGに形成された凹部12が現れる。1つの凹部12に対して、一対のホール26がつながっている。すなわち、一対のホール26のそれぞれのボトムが1つの共通の凹部12とつながり、1つのU字状のメモリホールMHが形成される。
メモリホールMHを形成した後、メモリホールMHの内壁に、図19(a)に示すように、メモリ膜30を形成する。メモリ膜30を形成した後、メモリホールMH内におけるメモリ膜30の内側に、チャネルボディ20を形成する。メモリ膜30及びチャネルボディ20は、バックゲートBGの凹部12内にも形成される。
その後、選択ゲートSGは、スリット及びそのスリット内に埋め込まれる絶縁分離膜27(図19(b)に示す)によって、ドレイン側選択ゲートSDGとソース側選択ゲートSGSに分断される。さらに、その後、図示しないコンタクト、図1に示すソース線SL、ビット線BLなどが形成される。
以上説明した実施形態によれば、バックゲートBGの下面及び上面に、それぞれ、第1のストッパー膜21と第2のストッパー膜22を形成している。
そのため、複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とがそれぞれ交互に積層された積層体にスリット23およびホール26を形成するにあたって、各膜ごとにエッチングガスを切り替えることなく無選択エッチングで効率的に複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とをエッチングしつつ、第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができる。
無選択エッチングであるため、電極膜WL及び絶縁膜42の各膜ごとにエッチングガスを切り替えるステップエッチングに比べて、処理時間が短く、またサイドエッチングを抑えて、基板10の表面に対して略垂直に延びるスリット23及びホール26の形成が可能である。
次に、図20(a)〜図24(b)を参照して、第4実施形態による半導体記憶装置の製造方法について説明する。
第4実施形態においても、第3実施形態と同様、図20(a)に示すように、第1のストッパー膜21とバックゲートBGの積層膜が形成される。第1のストッパー膜21とバックゲートBGの積層膜は、図14(a)に示す第3実施形態と同様に、基板10上に絶縁膜11を介して形成される。
バックゲートBGには、図示しないレジスト膜を用いたエッチングにより、図20(b)に示すように、複数の凹部12が形成される。凹部12の底は第1のストッパー膜21には達せず、凹部12の底には第1のストッパー膜21は露出しない。
凹部12内には、図20(c)に示すように、犠牲膜51が埋め込まれる。犠牲膜51は、例えば、シリコン酸化膜である。
犠牲膜51はエッチバックされ、図20(d)に示すように、バックゲートBGの上面が露出される。犠牲膜51の上面は、バックゲートBGの上面と同じ高さにされる。
バックゲートBGの上面上および犠牲膜51の上面上には、図21(a)に示すように、第2のストッパー膜22が形成される。
第2のストッパー膜22には、図示しないレジスト膜を用いて、図21(b)に示すように、開口22aが形成される。開口22aには、犠牲膜51の一部が露出される。バックゲートBGの上面上に形成された第2のストッパー膜22には開口は形成されず、バックゲートBGは露出しない。
次に、図21(c)に示すように、開口22a内を埋めるように、第2のストッパー膜22上に、再び犠牲膜51を堆積させる。
第2のストッパー膜22上の犠牲膜51は、エッチバックされ、図21(d)に示すように、除去される。このときのエッチングに対して、第2のストッパー膜22はエッチング耐性を有し、エッチングストッパーとして機能する。
第2のエッチングストッパー膜22は露出され、開口22a内に埋め込まれた犠牲膜51の上面は、第2のストッパー膜22の上面とほぼ同じ高さになるように平坦化される。これにより、以下の工程で形成する積層体における各膜の平坦性を確保できる。
第2のストッパー膜22上および犠牲膜51上には、図22(a)に示すように、絶縁膜42と電極膜WLとがそれぞれ交互に複数積層される。最上層には、絶縁膜42が形成される。さらに、その最上層の絶縁膜42上には、上部ゲート層として選択ゲートSGが形成される。その選択ゲートSG上には、絶縁膜25が形成される。
図22(a)に示す積層体を形成した後、図示しないマスクを用いたRIE法により、図22(b)に示すように、複数のスリット52と複数のホール26とを同時に形成する。
同じマスクを使ったエッチングにより、スリット52とホール26を同時に形成することで、スリット52とホール26との位置合わせのずれを抑えることができる。
スリット52は、第2のストッパー膜22の上の、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL及び複数の絶縁膜42を含む積層体内を、それら膜の積層方向に延びている。また、スリット52は、図22(b)における紙面を貫く方向に延び、第2のストッパー膜22上の上記積層体を横方向(図24(b)においてY方向)に分断している。
ホール26は、絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の絶縁膜42および複数の電極膜WL内をそれらの積層方向に延び、且つ第2のストッパー膜22に形成された開口22aおよび開口22aの下の犠牲膜51を貫通して、第1のストッパー膜21に達する。
図22(b)において横方向(図24(b)においてY方向)で隣り合う一対のホール26の下端部の間には、犠牲膜51が残される。その犠牲膜51の側面はホール26に面している。
絶縁膜25、選択ゲートSG、複数の電極膜WL、複数の絶縁膜42および犠牲膜51が、例えばHBr、C4F8、CF4、またはNF3を含む同じガスを用いたRIE法により、無選択に一括してエッチングされる。各膜ごとにエッチングガスは切り替えない。
このエッチングのとき、第1のストッパー膜21は、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜51よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第1のストッパー膜21でエッチングを確実にストップさせることができ、ホール26が図24(b)に示す基板10側に突き抜けない。
すなわち、上記積層体の下に向かって進むエッチングは、第1のストッパー膜21でストップされる。ホール26の底には、第1のストッパー膜21が露出する。
また、上記エッチングのとき、第2のストッパー膜22も、絶縁膜25、選択ゲートSG、電極膜WL、絶縁膜42および犠牲膜51よりもエッチング耐性が高く、ほとんどエッチングされない。したがって、第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができ、スリット52は、上記積層体よりも下に突き抜けない。
すなわち、積層体の下に向かって進むエッチングは、第2のストッパー膜22でストップされる。スリット52の底には、第2のストッパー膜22が露出する。
次に、スリット52内及びホール26内に、絶縁膜が形成される。絶縁膜として例えばシリコン窒化膜が、スリット52内及びホール26内に同時に形成される。
スリット52内には、図23(a)に示すように、シリコン窒化膜が絶縁分離膜53aとして埋め込まれる。ホール26内には、シリコン窒化膜が犠牲膜53bとして埋め込まれる。
次に、絶縁膜25上に絶縁膜を形成して、絶縁分離膜53aの上面及び犠牲膜53bの上面を覆った後、その絶縁膜を図示しないマスクを用いたエッチングにより選択的に除去し、図23(b)に示すように、犠牲膜53bの上面を露出させる。絶縁分離膜53aの上面は、絶縁膜54で覆われた状態が維持される。
絶縁膜54は、例えばシリコン酸化膜であり、シリコン窒化膜である犠牲膜53bとは異種材料の膜であり、絶縁膜54をマスクにして、犠牲膜53bを選択的にエッチングすることができる。
絶縁膜54をマスクにして犠牲膜53bをエッチングして除去する。このとき、犠牲膜53bと同じシリコン窒化膜である、バックゲートBGの凹部12内に残っていた犠牲膜51も同時に除去される。
犠牲膜53b及び犠牲膜51は、例えば、リン酸を用いた薬液処理(ウェットエッチング)により、除去される。ホール26内の犠牲膜53bが除去された後、ホール26を通じて、バックゲートBGの凹部12内の犠牲膜51が除去される。
第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22は、このときの薬液処理に対しても耐性を有し、エッチングされない。
犠牲膜53b及び犠牲膜51の除去により、図24(a)に示すように、一対のホール26のそれぞれのボトムが1つの共通の凹部12とつながったU字状のメモリホールMHが形成される。
メモリホールMHを形成した後、メモリホールMHの内壁に、図24(b)に示すように、メモリ膜30を形成する。メモリ膜30を形成した後、メモリホールMH内におけるメモリ膜30の内側に、チャネルボディ20を形成する。メモリ膜30及びチャネルボディ20は、バックゲートBGの凹部12内にも形成される。
その後、図示しないコンタクト、図1に示すソース線SL、ビット線BLなどが形成される。
以上説明した実施形態によれば、バックゲートBGの下面及び上面に、それぞれ、第1のストッパー膜21と第2のストッパー膜22を形成している。
そのため、複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とがそれぞれ交互に積層された積層体にスリット52およびホール26を形成するにあたって、各膜ごとにエッチングガスを切り替えることなく無選択エッチングで効率的に複数の電極膜WLと複数の絶縁膜42とをエッチングしつつ、第1のストッパー膜21及び第2のストッパー膜22でエッチングを確実にストップさせることができる。
無選択エッチングであるため、電極膜WL及び絶縁膜42の各膜ごとにエッチングガスを切り替えるステップエッチングに比べて、処理時間が短く、またサイドエッチングを抑えて、基板10の表面に対して略垂直に延びるスリット52及びホール26の形成が可能である。
なお、第3実施形態及び第4実施形態において、バックゲートBGに形成する凹部12は、第1のストッパー膜21に達してもよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10…基板、12…凹部、13,51…犠牲膜、20…チャネルボディ、21…第1のストッパー膜(第1の保護膜)、22…第2のストッパー膜(第2の保護膜)、22a…開口、23,52…スリット、24,53a…絶縁分離膜、26…ホール、30…メモリ膜、32…電荷蓄積膜、42…絶縁膜、WL…電極膜、BG…バックゲート
Claims (6)
- 基板上に、第1のストッパー膜を形成する工程と、
前記第1のストッパー膜上に、下部ゲート層を形成する工程と、
前記下部ゲート層に、凹部を形成する工程と、
前記凹部に、犠牲膜を埋め込む工程と、
前記犠牲膜上及び前記下部ゲート層上に、第2のストッパー膜を形成する工程と、
前記第2のストッパー膜に、前記犠牲膜の一部を露出させる開口を形成する工程と、
前記第2のストッパー膜上に、複数の電極膜と、それぞれが前記電極膜の間に設けられた複数の絶縁膜とを有する積層体を形成する工程と、
前記積層体に、前記第2のストッパー膜に達するスリットを形成する工程と、
前記スリット内に、絶縁分離膜を形成する工程と、
前記積層体に、前記積層体及び前記開口を貫通して前記第1のストッパー膜に達するホールを形成する工程と、
前記ホールを通じて前記犠牲膜を除去する工程と、
前記ホールの側壁に、電荷蓄積膜を含むメモリ膜を形成する工程と、
前記メモリ膜の側壁に、チャネルボディを形成する工程と、
を備え、
前記第1のストッパー膜及び前記第2のストッパー膜は、前記スリットを形成するエッチング及び前記ホールを形成するエッチングのとき、前記電極膜及び前記絶縁膜よりもエッチング耐性が高い半導体記憶装置の製造方法。 - 前記スリットを形成するとき及び前記ホールを形成するとき、前記電極膜及び前記絶縁膜を無選択に一括してエッチングする請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法。
- 前記第2のストッパー膜に前記開口を形成した後、前記積層体を形成する前に、前記開口内を埋めるように、前記第2のストッパー膜上に、前記犠牲膜と同じ材料の第2の犠牲膜を形成する工程と、
前記第2のストッパー膜上の前記第2の犠牲膜を除去して、前記開口内に埋め込まれた前記第2の犠牲膜の上面を、前記第2のストッパー膜の上面と同じ高さになるように平坦化する工程と、
をさらに備えた請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 前記スリット内に前記絶縁分離膜を形成した後、前記積層体上に上部ゲート層を形成する工程をさらに備え、
前記ホールは、前記上部ゲート層も貫通させて形成する請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 前記積層体を形成する工程は、最上層の前記電極膜上に前記絶縁膜を介して上部ゲート層を形成する工程を有し、
前記スリット及び前記ホールを、前記上部ゲート層及び前記積層体を貫通させて同時に形成する請求項1記載の半導体記憶装置の製造方法。 - 基板と、
前記基板上に設けられた第1の保護膜と、
前記第1の保護膜上に設けられ、前記第1の保護膜とは異種材料の下部ゲート層と、
前記下部ゲート層上に設けられ、前記下部ゲート層とは異種材料の第2の保護膜と、
前記第2の保護膜上に設けられ、前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜とは異種材料の複数の電極膜と、それぞれが前記電極膜の間に設けられ、前記第1の保護膜及び前記第2の保護膜とは異種材料の複数の絶縁膜とを有する積層体と、
前記電極膜及び前記絶縁膜の積層方向に前記積層体内を延び、且つ前記第2の保護膜を貫通して前記下部ゲート層に達するチャネルボディと、
前記チャネルボディの側壁とそれぞれの前記電極膜との間に設けられ、電荷蓄積膜を含むメモリ膜と、
前記第2の保護膜の上で前記電極膜及び前記絶縁膜の積層方向に前記積層体内を延び、前記第2の保護膜に達する絶縁分離膜と、
を備えた半導体記憶装置。
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