[發明專利]一種三維存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 201811393444.0
• 申請日: 2018-11-21
• 公開（公告）號: CN109659309B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 王啟光
• 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;H01L21/28
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李梅香;張穎玲

本發明公開了一種三維存儲器及其制備方法。其中，所述三維存儲器包括：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構，所述溝道結構包括存儲層，所述存儲層包括若干彼此隔離的存儲區；至少其中之一所述存儲區與至少其中之一所述柵極在所述溝道結構的徑向方向上重疊。

技術領域

本發明涉及存儲器件技術領域，尤其涉及一種三維存儲器及其制備方法。

背景技術

存儲器(Memory)是現代信息技術中用于保存信息的記憶設備。隨著各類電子設備對集成度和數據存儲密度的需求的不斷提高，普通的二維存儲器件越來越難以滿足要求，在這種情況下，三維(3D)存儲器應運而生。

在三維存儲器中，存儲層起到控制存儲器電荷存儲的功能，是器件完成存儲功能的關鍵結構。目前，存儲層一般通過在三維存儲器的溝道通孔(CH)內沉積一層高K介質層而形成；存儲層沿所述溝道通孔的軸向方向延伸，各存儲單元使用存儲層上的不同區域進行電荷存儲，存儲層是一個連續完整的層結構。隨著市場對存儲密度要求的不斷提高，三維存儲器疊層數量逐漸增加。為了減少應力影響并控制工藝成本，疊層單層厚度必須隨之減薄。由此導致，CH軸向方向上每個存儲單元間距縮短，臨近不同編擦狀態下的各存儲單元間相互影響增強；從而導致電荷在存儲層內沿CH軸向方向的散佚現象更明顯。如此，電荷難以保持在每個存儲單元對應的存儲層區域內，大大降低了三維存儲器的保持特性。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種三維存儲器及其制備方法。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明實施例提供了一種三維存儲器，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構，所述溝道結構包括存儲層，所述存儲層包括若干彼此隔離的存儲區；

至少其中之一所述存儲區與至少其中之一所述柵極在所述溝道結構的徑向方向上重疊。

上述方案中，若干所述存儲區與若干所述柵極一一對應。

上述方案中，所述存儲區在所述溝道結構延伸方向上的兩端沿所述溝道結構的徑向向外的方向彎折。

上述方案中，所述溝道結構還包括隧穿層，所述隧穿層具有沿所述溝道結構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，使得所述存儲區之間通過所述隧穿層彼此隔離。

上述方案中，所述溝道結構還包括位于所述存儲層外側的阻擋層，所述阻擋層包括若干彼此隔離的阻擋區；

其中，若干所述阻擋區與若干所述存儲區一一對應。

上述方案中，所述阻擋區在所述溝道結構延伸方向上的兩端沿所述溝道結構的徑向向外的方向彎折。

上述方案中，還包括覆蓋于所述柵極之上的介質層。

上述方案中，所述存儲層為電荷俘獲型存儲層。

上述方案中，所述柵極之間形成有氣隙。

上述方案中，所述柵極之間還具有保護層，所述保護層未填充滿所述柵極之間的區域因而在所述柵極之間形成所述氣隙。

上述方案中，所述存儲區在所述溝道結構延伸方向上的兩端朝向所述氣隙的方向彎折，所述保護層覆蓋所述存儲區的首尾處。

本發明實施例還提供了一種三維存儲器的制備方法，所述方法包括以下步驟：

形成溝道結構，所述溝道結構包括存儲層；

形成若干層沿所述溝道結構軸向方向上間隔排列的柵極；

去除部分所述存儲層，使得所述存儲層形成為具有若干彼此隔離的存儲區；