三维存储器件及其制造方法技术

提供了三维(3D)存储器件和用于形成该3D存储器件的方法的实施例。在示例中，3D存储器件包括在衬底上方延伸的多个导体层、垂直地延伸穿过导体层到衬底的沟道结构、以及延伸穿过导体层到衬底的源极结构。沟道结构可以包括阻挡层，该阻挡层具有彼此不连接的多个阻挡部分。每个阻挡部分可以包括(i)在相应的导体层下的垂直阻挡部分、以及(ii)覆盖相应的导体层的相应的横向表面的至少一个横向阻挡部分。沟道结构还可以包括存储层，该存储层具有彼此不连接的多个存储部分，每个存储部分在相应的垂直阻挡部分下并与其接触。

3D memory device and its manufacturing method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维存储器件及其制造方法
本公开内容的实施例涉及三维(3D)存储器件及其制造方法。
技术介绍
平面存储单元通过改善工艺技术、电路设计、程序设计算法与制造工艺来缩小至较小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限时，平面工艺与制造技术变得艰难且耗费成本。因此，平面存储单元的存储密度接近上限。3D存储架构可以处理平面存储单元的密度受限的问题。3D存储架构包括存储阵列和用于控制去往和来自存储阵列的信号的外围设备。
技术实现思路
本文公开了3D存储器件的实施例和形成3D存储器件的制造方法。在一个示例中，3D存储器件可以包括：多个导体层，其在衬底上方延伸；沟道结构，其垂直地延伸穿过所述导体层到所述衬底；以及源极结构，其延伸穿过所述导体层到所述衬底。所述沟道结构可以包括阻挡层，所述阻挡层具有彼此不连接的多个阻挡部分。每个所述阻挡部分可以包括(i)在相应的导体层下的垂直阻挡部分、以及(ii)覆盖所述相应的导体层的相应的横向表面的至少一个横向阻挡部分。所述沟道结构还可以包括存储层，所述存储层具有彼此不连接的多个存储部分，每本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维(3D)存储器件，包括：/n多个导体层，其在衬底上方延伸；/n沟道结构，其垂直地延伸穿过所述导体层到所述衬底，所述沟道结构包括：/n阻挡层，其包括彼此不连接的多个阻挡部分，其中，每个所述阻挡部分包括(i)在相应的导体层下的垂直阻挡部分、以及(ii)覆盖所述相应的导体层的相应的横向表面的至少一个横向阻挡部分；以及/n存储层，其包括彼此不连接的多个存储部分，每个所述存储部分在相应的垂直阻挡部分下并与所述相应的垂直阻挡部分接触；以及源极结构，其延伸穿过所述导体层到所述衬底。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维(3D)存储器件，包括：
多个导体层，其在衬底上方延伸；
沟道结构，其垂直地延伸穿过所述导体层到所述衬底，所述沟道结构包括：
阻挡层，其包括彼此不连接的多个阻挡部分，其中，每个所述阻挡部分包括(i)在相应的导体层下的垂直阻挡部分、以及(ii)覆盖所述相应的导体层的相应的横向表面的至少一个横向阻挡部分；以及
存储层，其包括彼此不连接的多个存储部分，每个所述存储部分在相应的垂直阻挡部分下并与所述相应的垂直阻挡部分接触；以及源极结构，其延伸穿过所述导体层到所述衬底。


2.根据权利要求1所述的3D存储器件，其中，所述阻挡层包括氮氧化硅，并且所述存储层包括氮化硅。


3.根据权利要求1所述的3D存储器件，还包括：密封结构，其中所述导体层、所述沟道结构和所述源极结构位于所述密封结构中，其中，所述密封层与所述沟道结构的隧穿层接触并且包围所述导体层、所述阻挡层和所述存储层。


4.根据权利要求3所述的3D存储器件，其中，所述密封结构包括在相邻的横向阻挡部分之间的气隙。


5.根据权利要求3所述的3D存储器件，其中，所述密封结构包括氧化硅。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的3D存储器件，还包括在每个所述阻挡部分和所述相应的导体层之间的高k电介质层，其中，所述高k电介质层包括(i)在所述相应的导体层和所述相应的垂直阻挡部分之间的垂直高k部分、和(ii)覆盖在所述相应的导体层和所述相应的横向阻挡部分之间的至少一个横向高k部分。


7.一种用于形成三维(3D)存储器件的方法，包括：
在堆叠结构中形成初始沟道结构，所述堆叠结构包括在衬底上方交错的多个第一层和多个第二层，所述初始沟道结构没有阻挡层；
在所述堆叠结构中形成初始狭缝开口；
去除所述第二层的其余部分以形成多个栅极结构，每个栅极结构均被阻挡层的阻挡部分围绕；
去除所述第一层的其余部分和所述初始沟道结构的部分，以形成与每个所述栅极结构和所述初始沟道结构的暴露部分接触的密封结构；以及
在相邻的栅极结构之间在所述密封结构中形成源极结构。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述堆叠结构包括形成具有不同的电介质材料的所述多个第一层和所述多个第二层。


9.根据权利要求7或8所述的方法，其中，形成所述初始沟道结构包括：
形成垂直地延伸穿过所述堆叠结构到所述衬底中的沟道孔；以及
从所述沟道孔的侧壁向内到所述沟道孔的中心顺序地沉积初始存储层、隧穿层、半导体层和电介质芯。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，去除所述初始沟道结构的所述部分包括去除所述初始存储层的部分以暴露所述隧穿层。


11.根据权利要求7所述的方法，其中，每个由所述阻挡层的阻挡部分围绕的所述多个栅极结构的形成包括：
在去除所述第二层的所述其余部分之后，沉积初始阻挡层以覆盖所述第一层的所述其余部分和所述初始存储层的暴露部分；
在所述初始阻挡层上方沉积初始高k电介质层；
沉积导体材料以填充由所述初始高k电介质层和所述初始阻挡层围绕的横向凹槽，以形成多个导体层；以及
去除相邻的导体层之间的所述初始高k电介质层和所述初始阻挡层的部分，以形成围绕每个栅极结构中的相应的导体层的高k电介质层和围绕相应的栅极结构的阻挡部分。


12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述初始阻挡层包括：执行热氧化或原位蒸汽产生(ISSG)中的至少一者，以将所述初始存储层部分地转换成所述初始阻挡层。


13.根据权利要求7至12中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛磊，姚兰，薛家倩，刘小欣，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42