[發明專利]存儲器單元、集成結構及存儲器陣列

有效

• 申請號: 201780083448.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN110178223B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: C·M·卡爾森;M·J·巴克利
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H10B41/35
• 分類號: H10B41/35;H10B41/40;H10B41/50;H10B43/35;H10B43/40;H10B43/50;H10B41/27;H10B43/27
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 王龍

一些實施例包含一種存儲器單元，其依以下順序具有控制柵極、電荷阻擋材料、電荷捕獲材料、第一氧化物、電荷通路結構、第二氧化物及溝道材料。所述電荷通路結構具有夾置于第一區域與第二區域之間的中心區域。所述中心區域具有低于所述第一及第二區域的捕獲電荷機率及/或低于所述第一及第二區域的捕獲電荷速率。一些實施例包含一種集成結構，其具有交替的導電層級及絕緣層級的豎直堆疊且具有沿著所述豎直堆疊豎直延伸的電荷通路結構。一些實施例包含一種NAND存儲器陣列，其具有交替的絕緣層級及字線層級的豎直堆疊，且具有沿著所述豎直堆疊豎直延伸的電荷通路結構。

技術領域

本發明涉及存儲器單元、集成結構及存儲器陣列。

背景技術

存儲器為電子系統提供數據存儲。快閃存儲器是一種存儲器類型，且在現代計算機及裝置中具有許多用途。例如，現代個人計算機可具有存儲于快閃存儲器芯片上的BIOS。作為另一實例，計算機及其它裝置變得越來越普遍地在固態驅動器中利用快閃存儲器來代替傳統硬盤。作為另一實例，快閃存儲器在無線電子裝置中普及，因為它使制造商在新的通信協議標準化時能夠支持新的通信協議，且能夠提供遠程升級裝置的能力以增強特征。

NAND可為集成快閃存儲器的基礎架構。NAND單元包括至少一個選擇裝置，其串聯耦合到存儲器單元的串聯組合(串聯組合通常被稱為NAND串)。NAND架構可被配置成包括豎直堆疊存儲器單元的三維布置。期望開發改進的NAND架構。

附圖說明

圖1是具有實例NAND存儲器陣列的區域的實例集成結構的示意橫截面側視圖。

圖2是實例電荷通路結構(左側)的示意橫截面側視圖及相對于跨電荷通路結構的位置的氧濃度的圖形說明(右側)。

圖3是另一實例電荷通路結構(左側)的示意橫截面側視圖及相對于跨電荷通路結構的位置的氧濃度的圖形說明(右側)。

圖4是另一實例電荷通路結構(左側)的示意橫截面側視圖及相對于跨電荷通路結構的位置的氧濃度的圖形說明(右側)。

圖5是另一實例電荷通路結構的示意橫截面側視圖。

圖6是另一實例電荷通路結構的示意橫截面側視圖。

具體實施方式

NAND存儲器單元的操作包括溝道材料與電荷存儲材料之間的電荷移動；其中“電荷”的移動對應于電荷載體(即，電子及電洞)的移動。例如，NAND存儲器單元的編程可包括將來自溝道材料的電荷(即，電子)移動到電荷存儲材料中，且接著將電荷存儲于電荷存儲材料內。NAND存儲器單元的擦除可包括將電洞移動到電荷存儲材料中以與存儲于電荷存儲材料中的電子重新組合，并借此從電荷存儲材料釋放電荷。電荷存儲材料可包括可逆地捕獲電荷載體的電荷捕獲材料(例如，氮化硅、金屬點等)。期望電荷捕獲材料具有適當的電荷捕獲機率及/或電荷捕獲速率，以便有效地捕獲電荷載體并保持于電荷捕獲材料內。特定電荷捕獲材料的電荷捕獲機率及電荷捕獲速率可與電荷捕獲材料內的電荷陷阱的體積密度、電荷陷阱的能量(即，能阱中的電荷陷阱的深度)等相關。

可通過絕緣材料將溝道材料與電荷存儲材料分離，且此類絕緣材料的特征可為有效氧化物厚度(EOT)。可期望絕緣材料具有足夠EOT以排除電荷從電荷存儲材料到溝道材料的不合期望的返遷移(即，泄漏)。然而，增加EOT可能增加從具有相對深的電荷陷阱的材料移除被捕獲電荷的難度。因此，期望設計適合于將電荷存儲材料與溝道材料隔開的絕緣材料，以實現用于排除不合期望的泄漏的所期望EOT，同時還允許在擦除操作期間移除深度捕獲電荷。一些實施例包含改進的NAND存儲器單元，其將經帶隙設計的電荷通路結構并入于電荷存儲結構與溝道材料之間的絕緣材料內。參考圖1到6描述實例實施例。

參考圖1，說明集成結構10的部分，其中此部分是三維NAND存儲器陣列12的片段。

集成結構10包括交替的第一層級18及第二層級20的堆疊15。層級18是絕緣的(即介電)，且層級20是導電的。