[發明專利]一種3D NAND存儲器及其制造方法

在審

• 申請號: 201810829384.6
• 申請日: 2018-07-25
• 公開（公告）號: CN108987408A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 宋雅麗
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11582;H01L29/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙秀芹;王寶筠

1.一種3D NAND存儲器，其特征在于，包括：

襯底；

設置于所述襯底上層疊結構；

以及貫穿所述層疊結構的溝道孔；

其中，所述溝道孔的側壁上依次設置有阻擋層、電荷俘獲層、遂穿層和溝道層，所述溝道層包括二維材料層；所述二維材料層為由能夠穩定生長的二維材料形成。

2.根據權利要求1所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述溝道層還包括設置于所述二維材料層上的襯底材料層。

3.根據權利要求1或2所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述二維材料為過渡金屬硫族化物。

4.根據權利要求3所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述過渡金屬硫化物中的過渡金屬為Mo、W、Nb、Ta、Ti、Zr、Hf和V中的至少一種。

5.根據權利要求3所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述過渡金屬硫化物中的硫族元素為S、Se和Te中的至少一種。

6.根據權利要求1或2所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述二維材料中包括磷和氮化硼中的至少一種。

7.根據權利要求1或2所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述二維材料中包括摻雜元素。

8.根據權利要求2所述的3D NAND存儲器，其特征在于，形成襯底材料層的襯底材料為多晶硅。

9.一種3D NAND存儲器的制造方法，其特征在于，包括：

在襯底上形成層疊結構；

刻蝕所述層疊結構以形成貫穿所述層疊結構的溝道孔；

在溝道孔側壁上依次形成阻擋層、電荷俘獲層、遂穿層；

在所述遂穿層上形成二維材料層，所述二維材料層作為3D NAND存儲器的溝道層，所述二維材料層為由能夠穩定生長的二維材料形成。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，形成二維材料層之后，還包括：

在所述二維材料層上形成襯底材料層，所述襯底材料層和所述二維材料層共同作為3DNAND存儲器的溝道層。

11.根據權利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述二維材料為過渡金屬硫族化物。

12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，所述在所述遂穿層上形成二維材料層，具體包括：

在所述遂穿層上形成過渡金屬氧化物層；

對所述過渡金屬氧化物層進行硫化，將所述過渡金屬氧化物層硫化成過渡金屬硫族化物層。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述遂穿層上形成過渡金屬氧化物層，具體包括：

采用ALD工藝在所述遂穿層上形成過渡金屬氧化物層。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述ALD工藝為等離子體增強式ALD工藝。

15.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述在所述遂穿層上形成過渡金屬氧化物層之前，還包括：

對所述遂穿層進行表面處理，以使處理后的隧穿層表面具有親水性。

16.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，所述對所述遂穿層進行表面處理，以使處理后的隧穿層表面具有親水性，具體包括：

采用Piranha溶液對所述遂穿層進行表面處理，以使處理后的隧穿層表面具有親水性。

17.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述對所述過渡金屬氧化物層進行硫化，將所述過渡金屬氧化物層硫化成過渡金屬硫族化物層，具體包括：

在溫度為300-600℃的條件下，硫化10-60min；

在溫度為600-1000℃的條件下，硫化10-60min。