[發(fā)明專利]一種三維存儲器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811393444.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109659309B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王啟光
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L21/28
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 李梅香;張穎玲

1.一種三維存儲器，其特征在于，包括：

柵極疊層，包括若干層間隔排列的柵極；

穿過所述柵極疊層的溝道結(jié)構(gòu)，所述溝道結(jié)構(gòu)包括存儲層，所述存儲層包括若干彼此隔離的存儲區(qū)；

至少其中之一所述存儲區(qū)與至少其中之一所述柵極在所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向方向上重疊；

所述溝道結(jié)構(gòu)還包括隧穿層，所述隧穿層具有沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向向外的方向突出的凸起，若干所述凸起穿過所述存儲層，使得所述存儲區(qū)之間通過所述隧穿層彼此隔離。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，若干所述存儲區(qū)與若干所述柵極一一對應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述存儲區(qū)在所述溝道結(jié)構(gòu)延伸方向上的兩端沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向向外的方向彎折。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述溝道結(jié)構(gòu)還包括位于所述存儲層外側(cè)的阻擋層，所述阻擋層包括若干彼此隔離的阻擋區(qū)；

其中，若干所述阻擋區(qū)與若干所述存儲區(qū)一一對應(yīng)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三維存儲器，其特征在于，所述阻擋區(qū)在所述溝道結(jié)構(gòu)延伸方向上的兩端沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向向外的方向彎折。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，還包括覆蓋于所述柵極之上的介質(zhì)層。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述存儲層為電荷俘獲型存儲層。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述柵極之間形成有氣隙。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維存儲器，其特征在于，所述柵極之間還具有保護(hù)層，所述保護(hù)層未填充滿所述柵極之間的區(qū)域因而在所述柵極之間形成所述氣隙。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維存儲器，其特征在于，所述存儲區(qū)在所述溝道結(jié)構(gòu)延伸方向上的兩端朝向所述氣隙的方向彎折，所述保護(hù)層覆蓋所述存儲區(qū)的首尾處。

11.一種三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

形成溝道結(jié)構(gòu)，所述溝道結(jié)構(gòu)包括存儲層和在所述存儲層上形成的隧穿層，所述隧穿層具有若干沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向向外的方向突出的凸起；

形成若干層沿所述溝道結(jié)構(gòu)軸向方向上間隔排列的柵極；

去除部分所述存儲層，形成若干所述凸起穿過所述存儲層、使得所述存儲層形成為具有若干通過所述隧穿層彼此隔離的存儲區(qū)的器件結(jié)構(gòu)；

至少其中之一所述存儲區(qū)與至少其中之一所述柵極在所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向方向上重疊。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，

在所述形成溝道結(jié)構(gòu)的步驟之前，所述方法還包括：提供基底結(jié)構(gòu)；所述基底結(jié)構(gòu)包括疊層結(jié)構(gòu)；所述疊層結(jié)構(gòu)包括若干交替排列的第一材料層以及第二材料層；刻蝕所述基底結(jié)構(gòu)，形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的溝道通孔；

從所述溝道通孔側(cè)去除部分所述第一材料層，形成開口朝向所述溝道通孔的層間溝槽，部分所述存儲層形成于所述層間溝槽內(nèi)；

去除部分所述存儲層的步驟包括：去除位于所述層間溝槽內(nèi)的部分所述存儲層，以形成若干所述存儲區(qū)。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述形成溝道結(jié)構(gòu)的步驟還包括：

在形成所述存儲層之前，在所述溝道通孔內(nèi)形成阻擋層，所述阻擋層沿所述溝道通孔的軸向方向延伸，并覆蓋所述層間溝槽的表面；

在形成所述存儲層之后，在所述存儲層上形成隧穿層，部分所述隧穿層位于所述層間溝槽內(nèi)，使得所述隧穿層具有沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向向外的方向突出的凸起。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述存儲層為電荷俘獲型存儲層。