[發明專利]三維非易失性存儲器件、存儲系統及其制造方法

有效

• 申請號: 201210460158.8
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN103165620B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發明（設計）人: 全裕男
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L29/792;H01L21/336
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 周曉雨,俞波

1.一種三維非易失性存儲器件，包括：

第一管道柵層；

第二管道柵層，所述第二管道柵層設置在所述第一管道柵層之上；

字線，所述字線形成在所述第二管道柵層之上；

存儲器溝道層，所述存儲器溝道層被配置成穿過所述字線；

管道溝道層，所述管道溝道層形成在所述第一管道柵層中，其中，所述管道溝道層接觸所述第二管道柵層的下表面，并且與所述存儲器溝道層的下端部耦接；

存儲器層，所述存儲器層被配置成包圍所述管道溝道層和所述存儲器溝道層；以及

第一柵絕緣層，所述第一柵絕緣層插入在所述第一管道柵層與所述存儲器層之間。

2.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，還包括：

第二柵絕緣層，所述第二柵絕緣層插入在所述第二管道柵層與所述存儲器層之間。

3.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，其中，所述第一柵絕緣層包括氧化物層和氮化物層。

4.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，其中，所述存儲器層包括：

隧道絕緣層，所述隧道絕緣層被配置成包圍所述存儲器溝道層，

電荷陷阱層，所述電荷陷阱層被配置成包圍所述隧道絕緣層，以及

電荷阻擋層，所述電荷阻擋層被配置成包圍所述電荷陷阱層。

5.如權利要求4所述的三維非易失性存儲器件，其中，所述電荷阻擋層的插入在所述字線中的每個與所述電荷陷阱層之間的區域比所述電荷阻擋層的其它區域更厚。

6.一種存儲系統，包括：

三維非易失性存儲器件，所述三維非易失性存儲器件被配置成包括：

第一管道柵層，

第二管道柵層，所述第二管道柵層設置在所述第一管道柵層之上，

字線，所述字線層疊在所述第二管道柵層之上，

存儲器溝道層，所述存儲器溝道層被配置成穿過所述字線，

管道溝道層，所述管道溝道層形成在所述第一管道柵層中，其中，所述管道溝道層接觸所述第二管道柵的下表面，并且與所述存儲器溝道層的下端部耦接，

存儲器層，所述存儲器層被配置成包圍所述管道溝道層和所述存儲器溝道層，

以及

第一柵絕緣層，所述第一柵絕緣層插入在所述第一管道柵層與所述存儲器層之間；以及

存儲器控制器，所述存儲器控制器被配置成控制所述非易失性存儲器件。

7.如權利要求6所述的存儲系統，還包括：

第二柵絕緣層，所述第二柵絕緣層插入在所述第二管道柵層與所述存儲器層之間。

8.如權利要求6所述的存儲系統，其中，所述存儲器層包括：

隧道絕緣層，所述隧道絕緣層被配置成包圍所述存儲器溝道層；

電荷陷阱層，所述電荷陷阱層被配置成包圍所述隧道絕緣層；以及

電荷阻擋層，所述電荷阻擋層被配置成包圍所述電荷陷阱層。

9.如權利要求8所述的存儲系統，其中，所述電荷阻擋層的插入在所述字線中的每個與所述電荷陷阱層之間的區域比所述電荷阻擋層的其它區域更厚。

10.一種制造三維非易失性存儲器件的方法，所述方法包括以下步驟：

通過刻蝕用于第一管道柵層的導電層來形成第一溝槽；

在所述第一溝槽的內表面上形成第一柵絕緣層；

用犧牲層來填充形成有所述第一柵絕緣層的所述第一溝槽；

在填充有所述犧牲層的所述用于第一管道柵層的導電層上形成用于第二管道柵層的導電層；

在所述第二管道柵層之上交替地形成第一材料層和第二材料層；

通過刻蝕所述第一材料層、所述第二材料層、以及所述第二管道柵層的導電層來形成與所述第一溝槽耦接的第二溝槽；

去除所述犧牲層；

在所述第一溝槽和所述第二溝槽的內表面上形成存儲器層；以及

在所述存儲器層之上形成溝道層。

11.如權利要求10所述的方法，還包括以下步驟：

在去除了所述犧牲層之后，通過將經由所述第一溝槽和所述第二溝槽而暴露出的所述用于第二管道柵層的導電層氧化而形成第二柵絕緣層。

12.如權利要求10所述的方法，其中，所述第一柵絕緣層包括氧化物層和氮化物層。