3차원 반도체 메모리 장치 및 그 동작 방법
Three dimensional semiconductor memory device and method of operating the same
특허 요약
본 발명은 3차원 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 기판; 상기 기판 상에서, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 서로 교번적으로 적층된 층간 절연막들 및 게이트 전극들을 포함하는 적층 구조체; 상기 적층 구조체를 관통하고, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 반도체 패턴; 상기 적층 구조체와 상기 반도체 패턴 사이의 터널링 절연막; 상기 적층 구조체와 상기 터널링 절연막 사이의 전하 저장막; 상기 전하 저장막과 상기 층간 절연막들 사이에 배치되는 전하 트랩 패턴들; 및 상기 게이트 전극들과 상기 전하 저장막 사이 및 상기 층간 절연막들과 상기 전하 트랩 패턴들 사이의 블록킹 절연막을 포함할 수 있다.
청구항
번호청구항
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제1 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들은 수직적으로 인접하는 상기 게이트 전극들 사이에 각각 배치되는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제2 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들은 상기 게이트 전극들과 수직적으로 중첩되는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제1 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들은 상기 게이트 전극들과 상기 기판의 상면에 나란한 방향으로 중첩되지 않는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제1 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들의 상기 제1 방향으로의 길이는 상기 층간 절연막들의 상기 제1 방향으로의 길이보다 짧은 3차원 반도체 메모리 장치.

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제1 항에 있어서,상기 기판의 상면에 나란한 방향에 대하여, 상기 블록킹 절연막의 폭은 상기 전하 트랩 패턴들의 폭보다 작은 3차원 반도체 메모리 장치.

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기판;상기 기판 상에서, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 서로 교번적으로 적층된 층간 절연막들 및 게이트 전극들을 포함하는 적층 구조체;상기 적층 구조체를 관통하고, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 반도체 패턴;상기 적층 구조체와 상기 반도체 패턴 사이의 터널링 절연막;상기 적층 구조체와 상기 터널링 절연막 사이의 전하 저장막;상기 전하 저장막과 상기 층간 절연막들 사이에 배치되는 전하 트랩 패턴들; 및상기 게이트 전극들과 상기 전하 저장막 사이 및 상기 층간 절연막들과 상기 전하 트랩 패턴들 사이의 블록킹 절연막을 포함하는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제1 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들 및 상기 전하 저장막은 실리콘 질화물을 포함하되,상기 전하 트랩 패턴들의 질소 농도(at%)는 상기 전하 저장막의 질소 농도(at%)보다 작은 3차원 반도체 메모리 장치.

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3차원 반도체 메모리 장치; 및입출력 패드를 통하여 상기 3차원 반도체 메모리 장치와 전기적으로 연결되며, 상기 3차원 반도체 메모리 장치를 제어하는 컨트롤러를 포함하되,상기 3차원 반도체 메모리 장치는:기판;상기 기판 상에서, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 서로 교번적으로 적층된 층간 절연막들 및 게이트 전극들을 포함하는 적층 구조체;상기 적층 구조체를 관통하고, 상기 제1 방향을 따라 연장되는 반도체 패턴;상기 적층 구조체와 상기 반도체 패턴 사이의 터널링 절연막;상기 적층 구조체와 상기 터널링 절연막 사이의 전하 저장막;상기 전하 저장막과 상기 층간 절연막들 사이에 배치되는 전하 트랩 패턴들; 및상기 게이트 전극들과 상기 전하 저장막 사이 및 상기 층간 절연막들과 상기 전하 트랩 패턴들 사이의 블록킹 절연막을 포함하는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제8 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들은 수직적으로 인접하는 상기 게이트 전극들 사이에 각각 배치되는 3차원 반도체 메모리 장치.

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제8 항에 있어서,상기 전하 트랩 패턴들 및 상기 전하 저장막은 실리콘 질화물을 포함하되,상기 전하 트랩 패턴들의 질소 농도(at%)는 상기 전하 저장막의 질소 농도(at%)보다 작은 3차원 반도체 메모리 장치.