[發明專利]帶有具有梅花形狀的溝道結構的三維存儲器件及用于形成其的方法

在審

• 申請號: 202080003072.5
• 申請日: 2020-10-19
• 公開（公告）號: CN112913018A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 高庭庭;薛磊;劉小欣;耿萬波
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 張殿慧;劉健

1.一種三維(3D)存儲器件，包括：

襯底；以及

溝道結構，其在所述襯底之上垂直地延伸，并且具有在平面圖中包括多個花瓣的梅花形狀，

其中，所述溝道結構包括，在所述多個花瓣中的每個花瓣中的電荷捕獲層、隧穿層、半導體溝道和溝道插塞，所述溝道插塞位于所述電荷捕獲層、所述隧穿層和所述半導體溝道之上并且與之接觸。

2.根據權利要求1所述的3D存儲器件，其中，所述多個電荷捕獲層是彼此分離的，所述多個隧穿層是彼此分離的，所述多個半導體溝道是彼此分離的，并且所述多個溝道插塞是彼此分離的。

3.根據權利要求1或2所述的3D存儲器件，其中，所述花瓣的數量大于2。

4.根據權利要求1-3中的任一項所述的3D存儲器件，其中，所述多個半導體溝道中的每個半導體溝道、所述多個電荷捕獲層中的每個電荷捕獲層和所述多個隧穿層中的每個隧穿層的厚度在所述平面圖中是標稱上均勻的。

5.根據權利要求1-4中的任一項所述的3D存儲器件，其中，所述溝道結構還包括阻隔層，所述阻隔層是遵循所述溝道結構的所述梅花形狀的連續層。

6.根據權利要求5所述的3D存儲器件，其中，所述阻隔層、所述電荷捕獲層、所述隧穿層和所述半導體溝道在所述平面圖中是從外到內按照該次序設置的。

7.根據權利要求5或6所述的3D存儲器件，其中，所述阻隔層的厚度在所述平面圖中是標稱上均勻的。

8.根據權利要求1-7中的任一項所述的3D存儲器件，其中，在所述多個花瓣中的每個花瓣中：

所述溝道結構還包括花瓣封蓋層；并且

所述花瓣封蓋層的頂表面是與所述溝道插塞的頂表面共面的。

9.根據權利要求8所述的3D存儲器件，其中，所述多個花瓣封蓋層中的每個花瓣封蓋層的厚度在所述平面圖中是非均勻的。

10.根據權利要求8或9所述的3D存儲器件，還包括填充所述溝道結構的剩余空間的核心封蓋層，其中，所述核心封蓋層在所述多個半導體溝道中的相鄰的半導體溝道、所述多個隧穿層中的相鄰的隧穿層和所述多個電荷捕獲層中的相鄰的電荷捕獲層之間延伸。

11.根據權利要求10所述的3D存儲器件，其中，所述花瓣封蓋層和所述核心封蓋層包括不同的電介質材料。

12.根據權利要求11所述的3D存儲器件，其中，所述阻隔層、所述電荷捕獲層、所述隧穿層、所述半導體溝道、所述花瓣封蓋層和所述核心封蓋層分別包括氧化硅、氮化硅、氧化硅、多晶硅、氮化硅和氧化硅。

13.根據權利要求1-12中的任一項所述的3D存儲器件，其中：

所述多個半導體溝道中的每個半導體溝道在橫向上被設置在位于所述花瓣中的相應花瓣的頂點處的所述多個隧穿層中的相應隧穿層的上方；并且

所述多個隧穿層中的每個隧穿層在橫向上被設置在位于所述花瓣中的相應花瓣的頂點處的所述多個電荷捕獲層中的相應電荷捕獲層的上方。

14.根據權利要求1-13中的任一項所述的3D存儲器件，其中，所述半導體溝道和所述溝道插塞包括相同的半導體材料。