[發明專利]NAND存儲器陣列、包括半導體溝道材料及氮的裝置以及形成NAND存儲器陣列的方法

在審

• 申請號: 201880046100.4
• 申請日: 2018-06-21
• 公開（公告）號: CN110892529A
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: C·M·卡爾森;劉鴻威;李杰;D·帕夫洛珀羅斯
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: H01L27/11556
• 分類號: H01L27/11556;H01L27/11524;H01L27/11529;H01L27/11582;H01L27/1157;H01L27/11573
• 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

一些實施例包含裝置，所述裝置具有通過介電區域與半導體溝道材料間隔開的柵極，并且具有直接抵靠所述半導體溝道材料且位于所述半導體溝道材料的與所述介電區域相對的側上的含氮材料。一些實施例包含一種裝置，所述裝置具有通過介電區域與半導體溝道材料間隔開的柵極，且具有位于所述半導體溝道材料中的至少一些半導體溝道材料內的氮。一些實施例包含一種NAND存儲器陣列，所述NAND存儲器陣列包含交替的絕緣層級與字線層級的垂直堆疊。溝道材料沿著所述堆疊垂直延伸。電荷存儲材料位于所述溝道材料與所述字線層級之間。介電材料位于所述溝道材料與所述電荷存儲材料之間。氮位于所述溝道材料內。一些實施例包含形成NAND存儲器陣列的方法。

技術領域

本發明涉及NAND存儲器陣列、包括半導體溝道材料及氮的裝置以及形成NAND存儲器陣列的方法。

背景技術

存儲器為電子系統提供數據存儲。快閃存儲器是一種類型的存儲器，且在現代計算機及裝置中具有眾多用途。例如，現代個人計算機可使BIOS存儲于快閃存儲器芯片上。作為另一實例，在固態驅動器中利用快閃存儲器來替換常規硬驅動器對于計算機及其它裝置來說越來越常見。作為又一實例，快閃存儲器在無線電子裝置中是流行的，這是因為其使得制造商能夠在新通信協議變得標準化時支持所述新通信協議，且能夠提供使裝置遠程升級以實現經增強特征的能力。

NAND架構可為集成式快閃存儲器的基本單位。NAND單元單位包括串聯耦合到存儲器單元的串聯組合(其中所述串聯組合通常稱為NAND串)的至少一個選擇裝置。NAND架構可配置于包括經垂直堆疊存儲器單元的三維布置中。期望開發經改進NAND架構。

晶體管是集成電路的另一常見組件。實例性晶體管是快閃晶體管。可在(舉例來說)存儲器、傳感器等中利用此類晶體管。期望開發經改進晶體管架構。

附圖說明

圖1及1A分別是實例性NAND存儲器陣列的實例性部分的圖解橫截面側視圖及圖解俯視圖。

圖2及3是圖1的NAND存儲器陣列的區域，其展示實例性配置。

圖4到6用圖表方式圖解說明在實例性配置中跨越溝道材料的若干位置的氮濃度。

圖7到10是組合件在用于形成實例性NAND存儲器陣列的實例性過程的各個階段處的圖解橫截面側視圖。

圖11是另一實例性NAND存儲器陣列的實例性部分的圖解橫截面側視圖。

圖12及13是實例性快閃晶體管的圖解橫截面側視圖。

具體實施方式

半導體組件可包括半導體溝道材料。例如，NAND可經配置以具有沿著NAND存儲器單元串延伸的半導體溝道材料。作為另一實例，快閃晶體管通常經配置以具有在一對源極漏極區域之間的半導體溝道材料。所述溝道材料將具有適合用于在裝置操作期間(例如，在NAND存儲器的串操作期間、在快閃晶體管的源極/漏極區域之間的電流動期間等)運送電子的電導率。半導體溝道材料可包括眾多半導體材料中的任一者；包含(舉例來說)硅、鍺、III/V材料(例如，GaAs、InP、GaP及GaN)等。在一些方面中，發現，使氮擴散到半導體溝道材料中及/或直接抵靠溝道材料形成氮化硅可改進溝道材料的電導率。用于此改進的機制可為通過修改溝道材料內的晶粒邊界及/或通過對溝道材料的其它物理/化學增強。提供可能機制來輔助讀者理解本文中所描述的本發明的方面，且將不限制本發明，但在所附權利要求書中明確地陳述此類機制(如果有的話)除外。參考圖1到13描述實例性實施例。

參考圖1及1A，圖解說明集成式結構10的一部分，其中此部分是三維NAND存儲器陣列12的片段。

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