[發明專利]可編程電荷存儲晶體管、存儲器單元和形成絕緣體材料的方法

有效

• 申請號: 201910313620.3
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN110387535B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 王翡;K·舍羅特瑞;J·B·赫爾;A·A·漢德卡;毛鐸;徐志鑫;黃壹壹;李杰;梁東
• 申請（專利權）人: 美光科技公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/44;H01L21/28;H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 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

本發明涉及一種可編程電荷存儲晶體管、存儲器單元和形成絕緣體材料的方法。一種形成Si₃N_x的方法，其中“x”小于4且至少為3，所述方法包括將包括Si的前體分子分解為彼此不同的至少兩個分解物質，所述至少兩個不同分解物質中的至少一個包括Si。使外部襯底表面與所述至少兩個分解物質接觸。包括Si的所述分解物質中的至少一個附著到所述外部襯底表面以包括附著物質。使所述附著物質與包括N的前體接觸，所述包括N的前體與所述附著物質反應以形成包括Si₃N_x的反應產物，其中“x”小于4且至少為3。公開其它實施例，其包含根據本發明的方法實施例制造的構造和獨立于制造方法的構造。

技術領域

本文中所公開的實施例涉及含有硅和氮兩者的材料，涉及可編程電荷存儲晶體管，涉及豎向延伸的存儲器單元串的陣列，且涉及制造此類材料和結構的方法。

背景技術

存儲器是一種類型的集成電路且用于計算機系統中以存儲數據。存儲器可被制造在個別存儲器單元的一或多個陣列中?？墒褂脭底志€(其也可被稱作位線、數據線或感測線) 和存取線(其也可被稱作字線)向存儲器單元進行寫入或從存儲器單元進行讀取。感測線可使存儲器單元沿著陣列的列以導電方式互連，且存取線可使存儲器單元沿著陣列的行以導電方式互連。每個存儲器單元可通過感測線與存取線的組合唯一地尋址。

存儲器單元可以是易失性的、半易失性的或非易失性的。非易失性存儲器單元可在不通電的情況下延長存儲數據的時間段。非易失性存儲器通常被指定為具有至少約10年保留時間的存儲器。易失性存儲器是耗散的且因此被刷新/重寫以維持數據存儲。易失性存儲器可具有數毫秒或更短保留時間。無論如何，存儲器單元被配置成以至少兩個不同可選狀態保留或存儲存儲器。在二進制系統中，狀態被認為是“0”或“1”。在其它系統中，至少一些個別存儲器單元可被配置成存儲多于兩個層級或狀態的信息。

場效應晶體管是一種類型的可用于存儲器單元中的電子組件。這些晶體管包括一對導電源極/漏極區，所述一對導電源極/漏極區在其間具有半導電溝道區。導電柵極鄰近于溝道區且通過薄的柵極絕緣體與所述溝道區分離。向柵極施加合適的電壓允許電流通過溝道區從源極/漏極區中的一個區流動到另一個區。當從柵極移除電壓時，大大地防止了電流流動通過溝道區。場效應晶體管還可包含額外結構，例如，可逆向編程電荷存儲區，作為柵極絕緣體與導電柵極之間的柵極構造的部分。

快閃存儲器是存儲器的一個類型，且大量用于現代計算機和裝置中。舉例來說，現代個人計算機可將BIOS存儲在快閃存儲器芯片上。作為另一實例，越來越常見的是，計算機和其它裝置利用呈固態驅動器的快閃存儲器以替代傳統的硬盤驅動器。作為又一實例，快閃存儲器在無線電子裝置中普及，這是因為所述快閃存儲器使得制造商能夠在新的通信協議變得標準化時支持所述新的通信協議，且使得制造商能夠提供針對增強特征遠程升級裝置的能力。

NAND可以是集成式快閃存儲器的基本架構。NAND單元單位包括與存儲器單元的串行合并串聯連接的至少一個選擇裝置(所述串行合并通常被稱作NAND字符串)。 NAND架構可被配置成三維布置，其包括豎直堆疊的存儲器單元，所述豎直堆疊的存儲器單元分別包括可逆向編程豎直晶體管。

通過將合適的相應編程和擦除電壓至少施加到導電柵極來編程(通過在其中存儲電荷而向其寫入)和擦除(移除所存儲電荷)可編程場效應晶體管的電荷存儲區。需要較高編程和擦除電壓，因為這相比于較低電壓可提供實現所要效應(即，編程或擦除)的更多保障。

發明內容