具有高迁移率通道的三维平坦NAND存储器装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:24808237 阅读:42 留言:0更新日期:2020-07-07 22:45
一种三维存储器装置包含通过线型沟槽横向隔开的绝缘条带和导电条带的交替堆叠,以及位于所述线型沟槽中的存储器堆叠组合件和电介质柱结构的交替二维阵列。所述线型沟槽中的每一个填充有存储器堆叠组合件和电介质柱结构的相应横向交替序列。每一存储器堆叠组合件包含竖直半导体通道和一对存储器膜。所述竖直半导体通道包含具有大晶粒的半导体通道层,所述大晶粒可通过从下伏于所述交替堆叠的半导体衬底中的晶种半导体材料层、牺牲半导体材料层或单晶半导体材料进行的选择性半导体生长来提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有高迁移率通道的三维平坦NAND存储器装置及其制造方法
本公开大体上涉及半导体装置的领域,且特定来说涉及包含高迁移率竖直半导体通道的三维平坦NAND存储器装置及其制造方法。
技术介绍
三维NAND存储器装置的配置采用其中隧穿电介质具有平坦竖直表面的平坦存储器单元。此类平坦存储器装置描述于Hang-TingLue等所著的标题为“具有稳健读取干扰、长期保持及极佳缩放能力的使用仅16层的128Gb(MLC)/192Gb(TLC)单栅极竖直通道(SGVC)架构3DNAND(A128Gb(MLC)/192Gb(TLC)Single-gateVerticalChannel(SGVC)Architecture3DNANDusingonly16LayerswithRobustReadDisturb,Long-RetentionandExcellentScalingCapability)”的文章,IEDM会议记录(2017)第461页。
技术实现思路
根据本公开的一方面,提供一种三维存储器装置,其包括:位于衬底上方且通过线型沟槽彼此横向隔开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维存储器装置,其包括:/n绝缘条带和导电条带的交替堆叠,其位于衬底上方且通过沿着第一水平方向横向延伸并沿着第二水平方向彼此隔开的线型沟槽彼此横向隔开;以及/n位于所述线型沟槽中的存储器堆叠组合件和电介质柱结构的交替二维阵列,/n其中每一存储器堆叠组合件包括竖直半导体通道和沿着所述第二水平方向横向隔开的一对存储器膜;且/n其中所述竖直半导体通道包括具有大于20nm的平均晶粒尺寸的单晶半导体材料或多晶半导体材料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180628 US 16/021,8991.一种三维存储器装置,其包括:
绝缘条带和导电条带的交替堆叠,其位于衬底上方且通过沿着第一水平方向横向延伸并沿着第二水平方向彼此隔开的线型沟槽彼此横向隔开;以及
位于所述线型沟槽中的存储器堆叠组合件和电介质柱结构的交替二维阵列,
其中每一存储器堆叠组合件包括竖直半导体通道和沿着所述第二水平方向横向隔开的一对存储器膜;且
其中所述竖直半导体通道包括具有大于20nm的平均晶粒尺寸的单晶半导体材料或多晶半导体材料。


2.根据权利要求1所述的三维存储器装置,其中所述竖直半导体通道包括具有第一平均晶粒尺寸的第一U形半导体通道层,以及具有大于所述第一平均晶粒尺寸的第二平均晶粒尺寸并接触所述第一U形半导体通道层的一对第二U形半导体通道层。


3.根据权利要求2所述的三维存储器装置,其中:
所述第一U形半导体通道层包括具有小于20nm的平均晶粒尺寸的多晶硅;且
所述一对第二U形半导体通道层包括具有大于20nm的所述平均晶粒尺寸的多晶硅。


4.根据权利要求3所述的三维存储器装置,其中所述竖直半导体通道进一步包括一对覆盖半导体层,所述一对覆盖半导体层接触所述一对存储器膜中的相应一个,接触所述第一U形半导体通道层且具有与所述一对第二U形半导体通道层不同的平均晶粒尺寸。


5.根据权利要求1所述的三维存储器装置,其中所述竖直半导体通道具有可变厚度,所述可变厚度随着沿着所述第一水平方向距所述电介质柱结构中的一个最近侧电介质柱结构的横向距离而减小。


6.根据权利要求5所述的三维存储器装置,其中:
所述竖直半导体通道包括沿着所述第二水平方向通过电介质芯横向隔开的一对半导体通道层;且
所述一对半导体通道层中的每一个在距所述电介质柱结构当中的一对最近侧电介质柱结构等距离的位置处具有最小厚度。


7.根据权利要求5所述的三维存储器装置,其中:
所述竖直半导体通道包括接触所述一对存储器膜且在其中嵌入电介质芯的单个半导体通道层;且
所述电介质芯沿着所述第二水平方向在距所述电介质柱结构当中的一对最近侧电介质柱结构等距离的位置处具有最大横向尺寸。


8.根据权利要求1所述的三维存储器装置,其中所述竖直半导体通道包括外延地对准到所述衬底的单晶半导体材料的所述单晶半导体材料。


9.根据权利要求8所述的三维存储器装置,其中所述竖直半导体通道包括接触所述半导体衬底的水平半导体通道部分,以及接触所述一对存储器膜中的相应一个的一对竖直半导体通道部分。


10.根据权利要求1所述的三维存储器装置,其中每一存储器膜是不直接接触任何其它存储器膜的离散材料部分。


11.根据权利要求1所述的三维存储器装置,其中每一存储器膜是接触沿着所述第一水平方向横向隔开的至少三个电介质柱结构的存储器膜层的一部分。


12.一种形成三维存储器装置的方法,其包括:
形成位于衬底上方的绝缘条带和间隔物材料条带的交替堆...

【专利技术属性】
技术研发人员:R马卡拉周非SK卡纳卡迈达拉李耀升
申请(专利权)人:桑迪士克科技有限责任公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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