三维存储装置及其形成方法制造方法及图纸

在某些方面，三维(3D)存储装置包括在第一区域中的多个沟道结构、在第二区域中的阶梯结构、以及在第一区域和第二区域中延伸的字线。第一区域和第二区域沿第一方向布置。字线在第一方向上在第一区域和第二区域之间是不连续的。的。的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维存储装置及其形成方法


[0001]本公开内容涉及三维(3D)存储装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，将平面存储单元缩小到更小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。
[0003]3D存储器架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3D存储器架构包括存储器阵列和用于控制进出存储器阵列的信号的外围设备。

技术实现思路

[0004]在一方面，一种3D存储装置包括在第一区域中的多个沟道结构、在第二区域中的阶梯结构、以及在第一区域和第二区域中延伸的字线。第一区域和第二区域沿第一方向布置。字线在第一方向上在第一区域和第二区域之间是不连续的。
[0005]在另一方面，一种3D存储装置包括：第一堆叠结构，包括交错的第一导电层和第一电介质层；多个沟道结构，延伸穿过第一堆叠结构；第二堆叠结构，包括交错的第二导电层和第二电介质层；以及第一切割结构，位于第一堆叠结构和第二堆叠结构之间。第二堆叠结构的交错的第二导电层和第二电介质层的边缘限定阶梯。第一堆叠结构的第一导电层由第一切割结构与第二堆叠结构的第二导电层部分地分离。
[0006]在又一方面，一种系统包括被配置为存储数据的3D存储装置。3D存储装置包括第一区域中的多个沟道结构、第二区域中的阶梯结构，以及在第一区域和所述第二区域中延伸的字线。第一区域和第二区域沿第一方向布置。字线在第一方向上在第一区域和第二区域之间是不连续的。系统还包括控制器电路，该控制器电路耦合到3D存储装置并且被配置为经由字线操作多个沟道结构。
[0007]在又一方面，公开了一种用于形成3D存储装置的阶梯结构的方法。形成包括交错的第一电介质层和第二电介质层的堆叠结构。在堆叠结构的第一区域中形成多个沟道结构。在堆叠结构的第二区域中形成阶梯结构。用导电层替换第二电介质层中的每一个的第一部分，使得导电层在阶梯结构与多个沟道结构之间部分地被第二电介质层的剩余部分分离。
附图说明
[0008]并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本公开内容的各方面，并且与说明书一起进一步用于解释本公开内容的原理并且使得相关领域技术人员能够构成和使用本公开内容。
[0009]图1示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的3D存储装置的示意图。
[0010]图2示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的另一3D存储装置的示意
图。
[0011]图3示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯区域的3D存储装置的平面图。
[0012]图4示出了根据本公开内容一些方面的3D存储装置的阶梯区域的俯视正视透视图。
[0013]图5A和图5B示出了具有阶梯结构的3D存储装置的平面图、透视图和侧视图。
[0014]图6A和图6B示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的3D存储装置的平面图、透视图和侧视图。
[0015]图7A和图7B示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的另一3D存储装置的平面图、透视图和侧视图。
[0016]图8示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的又一3D存储装置的平面图。
[0017]图9示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的又一3D存储装置的平面图。
[0018]图10A和图10B示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的又一3D存储装置的平面图和侧视图。
[0019]图11A示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的又一3D存储装置的平面图。
[0020]图11B示出了根据本公开内容一些方面的具有阶梯结构的又一3D存储装置的平面图。
[0021]图12A
‑
12D示出了根据本公开内容一些方面的用于形成具有阶梯结构的3D存储装置的制造过程。
[0022]图13是根据本公开内容一些方面的用于形成具有阶梯结构的3D存储装置的方法的流程图。
[0023]图14示出了根据本公开内容一些方面的具有3D存储装置的示例性系统的框图。
[0024]图15A示出了根据本公开内容一些方面的具有3D存储装置的示例性存储卡的图。
[0025]图15B示出了根据本公开内容一些方面的具有3D存储装置的示例性固态驱动器(SSD)的图。
[0026]将参考附图来说明本公开内容。
具体实施方式
[0027]尽管讨论了具体的配置和布置，但应该理解，这样做仅仅是为了说明的目的。因此，在不脱离本公开内容的范围的情况下，可以使用其他配置和布置。此外，本公开内容还可以用于各种其他应用。如本公开内容中描述的功能和结构特征可以以未在附图中具体示出的方式彼此组合、调整和修改，使得这些组合、调整和修改在本公开内容的范围内。
[0028]通常，可以至少部分地从上下文中的用法理解术语。例如，如本文所用的术语“一个或多个”至少部分取决于上下文，可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或可用于以复数意义描述特征、结构或特征的组合。类似地，至少部分取决于上下文，诸如“一”、“一个”或“该”的术语同样可以被理解为表达单数用法或表达复数用法。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达排他性的因素集合，而是可以允许存在不一定明确描述的其
他因素，这同样至少部分地取决于上下文。
[0029]应当容易理解的是，本公开内容中的“在
……
上”、“在
……
之上”和“在
……
上方”的含义应以最宽泛的方式来解释，使得“在
……
上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括其间具有中间特征或层的“在某物上”的含义，并且“在
……
之上”或“在
……
上方”不仅意味着“在某物之上”或“在某物上方”的含义，而且还可以包括其间没有中间特征或层的“在某物之上”或“在某物上方”的含义(即，直接在某物上)。
[0030]此外，为了便于描述，可以在本文中使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“下”、“在
……
之上”、“上”等的空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另一个(或多个)元件或特征的关系。除了附图中所示的取向之外，空间相对术语旨在涵盖设备在使用或操作中的不同取向。该装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他取向)并且同样可以相应地解释本文使用的空间相关描述词。
[0031]如本文所使用的，术语“衬底”是指在其上添加后续材料层的材料。衬底本身可以被图案化。添加在衬底顶部的材料可以被图案化或可以保持未图案化。此外，衬底可以包括多种半导体材料，例如硅、锗、砷化镓、磷化铟等。可替换地，衬底可以由非导电材料制成，例如玻璃、塑料或蓝宝石晶圆。
[0032]如本文所使用的，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层或上层结构上延伸，或本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维(3D)存储装置，包括：在第一区域中的多个沟道结构；在第二区域中的阶梯结构，所述第一区域和所述第二区域沿第一方向布置；以及在所述第一区域和所述第二区域中延伸的字线，其中，所述字线在第一方向上在所述第一区域和所述第二区域之间是不连续的。2.根据权利要求1所述的3D存储装置，还包括：切割结构，位于所述阶梯结构与所述多个沟道结构之间，其中，所述切割结构切断所述字线的沿着所述第一方向在所述第一区域和所述第二区域之间延伸的部分。3.根据权利要求2所述的3D存储装置，其中，所述切割结构包括电介质部分，所述电介质部分包括交错的第一电介质层和第二电介质层。4.根据权利要求3所述的3D存储装置，其中，所述第一电介质层包括氧化硅，所述第二电介质层包括氮化硅。5.根据权利要求3或4所述的3D存储装置，其中，所述切割结构的电介质部分还包括包围所述交错的第一电介质层和第二电介质层的电介质沟槽。6.根据权利要求5所述的3D存储装置，还包括在所述第二区域中的多个虚设沟道结构，其中，所述电介质沟槽和所述虚设沟道结构包括相同的电介质材料。7.根据权利要求3
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6中任一项所述的3D存储装置，其中，所述切割结构还包括由所述交错的第一电介质层和第二电介质层包围的导电部分。8.根据权利要求7所述的3D存储装置，其中，所述导电部分和所述字线包括相同导电材料。9.根据权利要求2
‑
8中任一项所述的3D存储装置，还包括所述第二区域中的桥接结构，其中，所述桥接结构和所述阶梯结构沿着垂直于所述第一方向的第二方向设置；并且所述字线在所述沟道结构与所述阶梯结构之间延伸穿过所述桥接结构。10.根据权利要求9所述的3D存储装置，其中，所述切割结构沿着所述第二方向接触所述桥接结构。11.根据权利要求2
‑
8中任一项所述的3D存储装置，还包括沿着所述第一方向在所述第一区域和所述第二区域中延伸的缝隙结构，其中，所述切割结构沿着垂直于所述第一方向的第二方向与所述缝隙结构间隔开。12.一种三维(3D)存储装置，包括：第一堆叠结构，包括交错的第一导电层和第一电介质层；多个沟道结构，延伸穿过所述第一堆叠结构；第二堆叠结构，包括交错的第二导电层和第二电介质层，其中，所述第二堆叠结构的交错的第二导电层和第二电介质层的边缘限定多个阶梯；以及第一切割结构，位于所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构之间，其中，所述第一堆叠结构的第一导电层由所述第一切割结构与所述第二堆叠结构的第二导电层部分地分离。13.根据权利要求12所述的3D存储装置，其中，所述第一切割结构包括电介质部分，所述电介质部分包括交错的第三电介质层和第四电介质层。14.根据权利要求13所述的3D存储装置，其中，所述第一切割结构的电介质部分还包括
包围所述交错的第三电介质层和第四电介质层的电介质沟槽。15.根据权利要求14所述的3D存储装置，还包括延伸穿过所述第二堆叠结构的多个虚设沟道结构，其中，所述电介质沟槽和所述虚设沟道结构包括相同的电介质材料。16.根据权利要求13
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15中任一项所述的3D存储装置，其中，所述第一切割结构还包括由所述交错的第三电介质层和第四电介质层包围的导电部分。17.根据权利要求16所述的3D存储装置，其中，所述导电部分以及所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构的所述第一导电层和所述第二导电层包括相同的导电材料。18.根据权利要求13
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17中任一项所述的3D存储装置，其中，所述第一切割结构的第一电介质层以及所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构的所述第一电介质层...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中，王迪，周文犀，
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：