集成式结构、NAND存储器阵列和形成集成式结构的方法技术

一些实施例包含一种具有交替的绝缘层级与导电层级的竖直堆叠的集成式结构。所述导电层级包含具有第一竖直厚度的主区，并包含具有大于所述第一竖直厚度的第二竖直厚度的端突出部。电荷阻挡材料邻近于所述端突出部。电荷存储材料邻近于所述电荷阻挡材料。栅极介电材料邻近于所述电荷存储材料。沟道材料邻近于所述栅极介电材料。一些实施例包含NAND存储器阵列。一些实施例包含形成集成式结构的方法。

Integrated Architecture, NAND Memory Array and Method of Forming Integrated Architecture

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成式结构、NAND存储器阵列和形成集成式结构的方法相关专利数据本申请要求2017年1月30日申请的标题是“集成式结构、NAND存储器阵列和形成集成式结构的方法(IntegratedStructures,NANDMemoryArrays,andMethodsofFormingIntegratedStructures)”的第15/419,813号美国专利申请的优先权，所述美国专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及集成式结构、NAND存储器阵列和形成集成式结构的方法。
技术介绍
存储器为电子系统提供数据存储。快闪存储器是一种类型的存储器，并大量用于现代计算机和装置中。举例来说，现代个人计算机可将BIOS存储于快闪存储器芯片上。作为另一实例，越来越常见的是，计算机和其它装置利用呈固态驱动器的快闪存储器以替代常规硬盘驱动器。作为又一实例，快闪存储器在无线电子装置中普及，这是因为快闪存储器使得制造商能够在新的通信协议变得标准化时支持所述新的通信协议，且使得制造商能够提供针对增强特征远程升级装置的能力。NAND可以是集成式快闪存储器的基本架构。NAND单元单位包括与存储器单元的串联组合进行串联耦合的至少一个选择装置(所述串联组合通常被称作NAND串)。NAND架构可被配置成包括竖直堆叠的存储器单元的三维布置。期望开发改良型NAND架构。附图说明图1是具有实例NAND存储器阵列区的实例集成式结构的示意性横截面侧视图。图2是具有另一实例NAND存储器阵列区的另一实例集成式结构的示意性横截面侧视图。图3到10是实例方法的过程阶段时的实例集成式结构的示意性横截面侧视图。具体实施方式一些实施例包含具有竖直堆叠式字线的三维NAND布置，所述堆叠式字线延伸到竖直堆叠的存储器单元的竖直堆叠式控制栅极结构。沟道材料沿着存储器单元竖直延伸。控制栅极结构的竖直厚度大于字线的竖直厚度。这可使得控制栅极结构能够比运用与字线具有约相同厚度的常规控制栅极结构所实现影响更大比例的沟道材料，且这可相比于常规配置减少沿着沟道材料的阻力。一些实施例包含具有竖直厚度大于字线的竖直厚度的控制栅极结构的三维NAND配置的制造方法。参考图1到10描述实例实施例。参考图1，说明集成式结构10的一部分，此部分是三维NAND存储器阵列12的片段。集成式结构10包括交替的第一层级18与第二层级20的堆叠15。层级18是绝缘的(即，介电的)，且层级20是导电的。绝缘层级18包括绝缘材料26。此绝缘材料可包括任何合适的成分或成分组合；且可例如包括二氧化硅。导电层级20包括导电材料28。此类导电材料可包括任何合适的导电成分或成分组合；并可包括例如各种金属(例如，钨、钛等)、含金属成分(例如，金属硅化物、金属氮化物、金属碳化物等等)、和导电掺杂的半导体材料(例如，导电掺杂硅、导电掺杂锗等)中的一或多种。举例来说，导电材料28可包括由金属氮化物(例如，氮化钛)包围的金属(例如，钨)。导电层级20具有带有第一竖直厚度T1的主区22，并具有带有第二竖直厚度T2的端突出部24。第二竖直厚度T2大于第一竖直厚度T1。举例来说，在一些实施例中，第二竖直厚度可比第一竖直厚度大在约10％到约70％的范围内的量；大在约20％到约50％的范围内的量；大至少约10％、至少约30％、至少约50％、至少约70％、至少约100％等的量。在一些实施例中，主区22可被称作导电层级20的字线区，且端突出部24可被称作导电层级20的控制栅极区。将主区22描述为字线并将端突出部24描述为控制栅极区是近似描述，且应理解，在一些实施例中，端突出部24的仅一部分可充当存储器单元的控制栅极，在其它实施例中，整个端突出部24可充当存储器单元的控制栅极，且在一些实施例中，主区22的紧邻端突出部24的部分还可并入到存储器单元的功能控制栅极中。导电层级20的主区22可具有任何合适的竖直厚度，且绝缘层级18还可具有任何合适的竖直厚度。在一些实施例中，导电层级20的主区22可具有在约10nm到约300nm的范围内的竖直厚度。在一些实施例中，绝缘层级18可具有在约10nm到约300nm的范围内的竖直厚度。在一些实施例中，导电层级20的主区22可与绝缘层级18具有大约相同的竖直厚度。在其它实施例中，导电层级20的主区22可与绝缘层级18具有显著不同的竖直厚度。NAND存储器阵列12包含竖直堆叠的存储器单元30，在图1中用括号指示存储器单元30的近似位置。竖直堆叠的存储器单元30形成竖直串(例如，存储器单元的竖直NAND串)，其中每个串中的存储器单元的数目由导电层级20的数目确定。堆叠15可包括任何合适数目个导电层级。举例来说，堆叠15可具有8个导电层级、16个导电层级、32个导电层级、64个导电层级、512个导电层级、1028个导电层级等。端突出部24由绝缘区34竖直地彼此间隔开，所述绝缘区展示为包括绝缘材料32。绝缘材料32可包括任何合适的成分或成分组合；例如二氧化硅、氮化硅等。在一些实施例中，绝缘材料32可与绝缘材料26包括相同成分，且因此材料32与26可跨越绝缘层级18合并成共用成分。在一些实施例中，绝缘区34可包括气体填充的空隙，而非在其中具有固态或半固态绝缘材料32。在所展示实施例中，绝缘材料32和端突出部24一起形成竖直侧壁36。在一些实施例中，竖直侧壁36可被视为延伸穿过堆叠15的开口38的侧壁。开口38可在从上方查看时具有连续形状；并可以是例如圆形、椭圆形等。因此，图1的侧壁36可由围绕开口38的外围延伸的连续侧壁包括。电荷阻挡材料40沿着侧壁36竖直延伸，并邻近于导电端子突出部24。在所展示实施例中，竖直延伸的电荷阻挡材料40直接抵靠导电突出部24的导电材料。在其它实施例(例如下文参考图2所描述的实施例)中，竖直延伸的电荷阻挡材料40可通过一或多种介入材料与端突出部40的导电材料间隔开。电荷阻挡材料40形成存储器单元30的电荷阻挡区。电荷阻挡材料40可包括任何合适的成分或成分组合；包含例如二氧化硅、氮化硅中的一或多个和/或各种高k介电材料中的一或多个(术语“高k材料”意味着具有大于二氧化硅的介电常数介电常数的材料)。电荷阻挡件在存储器单元中可具有以下功能：在编程模式下，电荷阻挡件可阻止电荷载子流出电荷存储材料(例如，浮置栅极材料、电荷捕捉材料等)流向控制栅极；且在擦除模式下，电荷阻挡件可阻止电荷载子从控制栅极流入电荷存储材料。电荷阻挡区可包括提供期望电荷阻挡特性的任何合适材料或结构；且可例如包括：控制栅极与电荷存储材料之间的绝缘材料；电荷捕集材料的最外部分，其中此材料是介电性的且独立于存储于此类部分中的“电荷”；控制栅极与电荷捕集材料之间的接口等。电荷存储材料42沿着电荷阻挡材料40竖直延伸。电荷存储材料42可包括任何合适的成分或成分组合；且在一些实施例中，所述电荷存储材料可包括浮动栅极材料(例如，掺杂或未掺杂硅)或电荷捕集材料(例如，氮化硅、金属点等)。在一些实施例中，电荷存储材料42氮化硅，主要由氮化硅组成或由氮化硅组成。存储电荷形成存储器单元30的电荷存储区。在一些方面中，“电荷捕集”是指可以可翻转方式捕获载流子(例如，电子或电洞)的能量阱。栅极介电材料44沿着电荷存储材料42本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种集成式结构，其包括：交替的绝缘层级与导电层级的竖直堆叠；所述导电层级具有带有第一竖直厚度的主区，并具有带有大于所述第一竖直厚度的第二竖直厚度的端突出部；电荷阻挡材料，其邻近于所述端突出部；电荷存储材料，其邻近于所述电荷阻挡材料；栅极介电材料，其邻近于所述电荷存储材料；以及沟道材料，其邻近于所述栅极介电材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.30 US 15/419,8131.一种集成式结构，其包括：交替的绝缘层级与导电层级的竖直堆叠；所述导电层级具有带有第一竖直厚度的主区，并具有带有大于所述第一竖直厚度的第二竖直厚度的端突出部；电荷阻挡材料，其邻近于所述端突出部；电荷存储材料，其邻近于所述电荷阻挡材料；栅极介电材料，其邻近于所述电荷存储材料；以及沟道材料，其邻近于所述栅极介电材料。2.根据权利要求1所述的集成式结构，其中所述第二竖直厚度比所述第一竖直厚度大在约10％到约70％的范围内的量。3.根据权利要求1所述的集成式结构，其中每个导电层级使所述主区相对于所述端突出部大致竖直居中。4.根据权利要求1所述的集成式结构，其中每个导电层级包括由外导电层包围的导电芯；其中所述导电芯包括与所述外导电层不同的成分。5.根据权利要求4所述的集成式结构，其中所述导电芯包括一或多种金属；且其中所述外导电层包括金属氮化物。6.根据权利要求4所述的集成式结构，其中所述导电芯包括钨；且其中所述外导电层包括氮化钛。7.根据权利要求4所述的集成式结构，其进一步包括包围每个导电层级的所述外导电层的绝缘材料。8.根据权利要求7所述的集成式结构，其中所述绝缘材料是高k材料。9.根据权利要求7所述的集成式结构，其中所述绝缘材料包括氧化铝。10.一种NAND存储器阵列，其包括：交替的绝缘层级与字线层级的竖直堆叠；所述字线层级具有带有第一竖直厚度的主区，并具有带有大于所述第一竖直厚度的第二竖直厚度的端突出部；所述端突出部包含控制栅极区；电荷阻挡区，其沿着所述竖直堆叠竖直延伸且邻近于所述控制栅极区；电荷存储区，其沿着所述电荷阻挡区竖直延伸；栅极介电材料，其沿着所述电荷存储区竖直延伸；以及沟道材料，其沿着所述栅极介电材料竖直延伸。11.根据权利要求10所述的NAND存储器阵列，其中所述第二竖直厚度比所述第一竖直厚度大在约10％到约70％的范围内的量。12.根据权利要求10所述的NAND存储器阵列，其中每个字线层级包括由外导电层包围的导电芯；其中所述导电芯包括与所述外导电层不同的成分；且其中每个字线层级包括包围所述外导电层的绝缘材料。13.根据权利要求12所述的NAND存储器阵列，其中所述导电芯包括一或多种金属；且其中所述外导电层包括金属氮化物，且其中所述绝缘材料是高k材料。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·D·霍普金斯，D·戴寇克，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US