[發明專利]三維存儲器以及形成三維存儲器的方法

有效

• 申請號: 201811209758.0
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109346480B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 王啟光;靳磊;劉紅濤
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

1.一種三維存儲器，包括：

襯底；

位于所述襯底上的沿與所述襯底垂直的方向交替層疊的柵極層和間隔層；

沿與所述襯底垂直的方向貫穿所述交替層疊的柵極層和間隔層的溝道孔；

多個電荷俘獲層，每一所述電荷俘獲層位于相鄰的兩個所述間隔層的相對表面之間所形成的溝槽，在所述溝道孔徑向方向上所述電荷俘獲層的寬度為5-20納米；

位于所述溝道孔內的連續的隧穿層；以及

電荷阻擋層，位于所述電荷俘獲層與所述間隔層的所述相對表面之間以及位于所述電荷俘獲層與所述柵極層之間；

其中每一所述電荷俘獲層在與所述襯底垂直的方向上的厚度小于相鄰的兩個所述間隔層的間距。

2.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述電荷俘獲層朝向所述溝道孔的一面與所述隧穿層接觸。

3.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述間隔層朝向所述溝道孔的一面與所述隧穿層接觸。

4.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述電荷阻擋層還位于所述隧穿層與所述間隔層之間。

5.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述三維存儲器還包括：位于所述溝道孔內溝道層；其中，所述溝道層與所述隧穿層沿所述溝道孔的徑向由內向外的方向依次布置。

6.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述電荷俘獲層包括氮化硅層、氮氧化硅層和高介電常數介質層中的一種或多種。

7.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述電荷阻擋層包括二氧化硅層和/或高介電常數介質層。

8.根據權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述隧穿層包括二氧化硅層和/或高介電常數介質層。

9.一種形成三維存儲器的方法，包括：

提供半導體結構，所述半導體結構具有襯底、位于所述襯底上的堆疊結構，以及沿與所述襯底垂直的方向貫穿所述堆疊結構的溝道孔；所述堆疊結構由交替層疊的柵極層和間隔層構成，或者所述堆疊結構由交替層疊的偽柵極層和間隔層構成；

去除所述柵極層或所述偽柵極層朝向所述溝道孔的部分以形成溝槽，所述溝槽位于相鄰的兩個所述間隔層的相對表面之間；

在所述溝槽內形成電荷阻擋層以及覆蓋所述電荷阻擋層的電荷俘獲層，所述電荷俘獲層填滿所述溝槽，在所述溝道孔徑向方向上所述電荷俘獲層的寬度為5-20納米；以及

在所述溝道孔內沉積形成連續的隧穿層，

其中每一所述電荷俘獲層在與所述襯底垂直的方向上的厚度小于相鄰的兩個所述間隔層的間距。

10.根據權利要求9所述的形成三維存儲器的方法，其特征在于，所述電荷俘獲層朝向所述溝道孔的一面與所述隧穿層接觸。

11.根據權利要求9所述的形成三維存儲器的方法，其特征在于，所述電荷俘獲層填充滿所述溝槽。

12.根據權利要求9所述的形成三維存儲器的方法，其特征在于，在所述溝槽內形成電荷阻擋層以及覆蓋所述電荷阻擋層的電荷俘獲層的步驟包括：

形成覆蓋所述溝槽內壁和所述間隔層朝向所述溝道孔的側壁的電荷阻擋層；

在所述溝道孔側壁和所述溝槽內形成覆蓋所述電荷阻擋層的電荷俘獲材料層；

去除所述溝道孔側壁的所述電荷俘獲材料層，剩余的所述電荷俘獲材料層構成電荷俘獲層。