包括含不同存储器单元的块的电子装置以及相关方法及系统制造方法及图纸

技术编号:35287445 阅读:12 留言:0更新日期:2022-10-22 12:32
本申请案涉及包括在第一及第二块中具有不同存储器单元的块的电子装置,及相关方法及系统。所述第一及第二块中的所述存储器单元包括延伸穿过堆叠的存储器柱。所述存储器柱包括横向邻近于所述堆叠的电荷阻挡材料、横向邻近于所述电荷阻挡材料的存储氮化物材料、横向邻近于所述存储氮化物材料的隧道电介质材料、横向邻近于所述隧道电介质材料的沟道材料及所述沟道材料的相对侧之间的填充材料。所述第一块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者在厚度上或在材料成分上与所述第二块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者不同。公开额外电子装置,及形成电子装置的方法及相关系统。及形成电子装置的方法及相关系统。及形成电子装置的方法及相关系统。

【技术实现步骤摘要】
包括含不同存储器单元的块的电子装置以及相关方法及系统
[0001]优先权主张
[0002]本申请案主张2021年4月19日申请的标题为“包括含不同存储器单元的块的电子装置以及相关方法及系统(Electronic Devices Comprising Blocks With Different Memory Cells,and Related Methods and Systems)”的第17/301,915号美国专利申请案的申请日的权益,所述申请案的公开内容的全文由此以引用的方式并入本文中。


[0003]本文中所公开的实施例涉及电子装置及电子装置制造。更特定来,本公开的实施例涉及包括具有经配置以在单个裸片上展现不同电性质的存储器单元的块的电子装置以及相关方法及系统。

技术介绍

[0004]电子装置(例如,半导体装置、存储器装置)设计者通常期望通过以下方法增加电子装置内的特征(例如,组件)的集成度或密度:减小个别特征的尺寸及减小相邻特征之间的分离距离。电子装置设计者还期望设计不仅紧凑而且提供性能优势的架构以及简化的设计。减小特征的尺寸及间距对用以形成电子装置的方法提出越来越高的要求。一种解决方案是形成三维(3D)电子装置,例如3D NAND装置,其中存储器单元竖直堆叠在衬底上。
[0005]3D NAND装置可包含存储一个位的数据的单电平单元(SLC)块及每单元存储多个位的多电平单元(MLC)块。MLC块可包含三电平单元(TLC)块或四电平单元(QLC)块。单个3D NAND装置包含单个裸片中的SLC块及MLC块,其中SLC块及MLC块存在于同一存储器阵列中。SLC块用于数据的短期存储且MLC块用于数据的长期存储。数据经写入到SLC块中、经积累且经编程到MLC块中。由于所有数据均经过SLC块,因此SLC块的编程及擦除(例如,循环)次数比MLC块多若干数量级。因此,SLC块对耐久性及数据保持性质的要求比MLC块更严格,例如需要比MLC块更高的循环能力及耐久性。SLC块及MLC块也具有不同可靠性要求,因为MLC块中的电子数据比SLC块中的电子数据更密集地堆积且电子系统可以不同频率使用SLC及MLC块。然而,在SLC块与MLC块之间实现所期望性质平衡是困难的,因为改进一个性质通常会不利地影响另一性质。

技术实现思路

[0006]公开一种电子装置。所述电子装置包括包含存储器单元的阵列的第一块及第二块。所述第一块及所述第二块中的所述存储器单元包括延伸穿过交替的电介质材料及导电材料的堆叠的存储器柱。所述存储器柱包括横向邻近于所述堆叠的电荷阻挡材料、横向邻近于所述电荷阻挡材料的存储氮化物材料、横向邻近于所述存储氮化物材料的隧道电介质材料、横向邻近于所述隧道电介质材料的沟道材料及所述沟道材料的相对侧之间的填充材料。所述第一块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者在厚度上或在材料成分上与所述第二块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多
者不同。
[0007]公开另一电子装置且其包括单个裸片的存储器阵列,所述存储器阵列包括第一块及横向邻近于所述第一块的第二块。所述第一块的存储器单元经配置以相对于所述第二块的存储器单元展现不同电性质。所述第一块包括柱区,所述柱区包括延伸穿过层级堆叠的存储器柱。所述存储器柱中的每一者包括所述层级与存储氮化物材料之间的电荷阻挡材料、所述电荷阻挡材料与隧道电介质材料之间的所述存储氮化物材料及所述存储氮化物材料与沟道材料之间的所述隧道电介质材料。所述第二块的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者展现比所述第一块的所述存储氮化物材料或所述隧道电介质材料中的所述一或多者更大的厚度。
[0008]公开一种形成电子装置的方法。所述方法包括在包括第一块及横向邻近于所述第一块的第二块的堆叠中形成柱开口。在所述第一块及所述第二块的所述柱开口中形成电荷阻挡材料及存储氮化物材料。在所述第二块上方形成掩模材料及移除所述第一块的所述存储氮化物材料的一部分。从所述第二块移除所述掩模材料。邻近于所述第一块及所述第二块的所述存储氮化物材料形成隧道电介质材料。邻近于所述第一块及所述第二块的所述隧道电介质材料形成沟道材料及在所述沟道材料的相对部分之间形成填充材料。
[0009]公开形成电子装置的另一方法。所述方法包括在包括第一块及第二块的堆叠中形成柱开口。在所述第一块及所述第二块的所述柱开口中形成电荷阻挡材料、存储氮化物材料及隧道电介质材料。氧化所述隧道电介质材料的一部分以形成所述隧道电介质材料的氧化部分。在所述第二块上方形成掩模材料。从所述第一块移除所述隧道电介质材料的所述氧化部分的一部分。邻近于所述第一块及所述第二块的所述隧道电介质材料形成沟道材料。在所述沟道材料的相对部分之间形成填充材料。
[0010]还公开一种系统。所述系统包括:处理器,其可操作地耦合到输入装置及输出装置;及一或多个电子装置,其可操作地耦合到所述处理器。所述一或多个电子装置包括单个裸片的第一块及第二块中的存储器单元。所述存储器单元包括包含单元材料的存储器柱。所述第一块的所述单元材料的存储氮化物材料或隧道电介质材料中的一或多者在厚度上分别与所述第二块的所述存储氮化物材料或所述隧道电介质材料不同。
附图说明
[0011]图1是根据本公开的实施例的在单个裸片的不同块中包含不同存储器单元的电子装置的横截面视图;
[0012]图2是根据本公开的实施例的在单个裸片的不同块中包含不同存储器单元的电子装置;
[0013]图3

9是说明根据本公开的实施例形成图1的电子装置的横截面视图;
[0014]图10

14是说明根据本公开的实施例形成图2的电子装置的横截面视图;
[0015]图15是根据本公开的实施例的包含一或多个电子装置的设备的部分、剖切、透视、示意图解;
[0016]图16是根据本公开的实施例的包含一或多个电子装置的存储器阵列的功能框图;及
[0017]图17是根据本公开的实施例的包含一或多个电子装置的系统的简化框图。
具体实施方式
[0018]公开在单个裸片的不同(例如,单独)块中包含不同存储器单元的电子装置(例如,设备、半导体装置、存储器装置)。所述裸片(例如,集成电路)在第一及第二块中包含不同存储器单元。不同块中的存储器单元在特定单元材料的厚度上、在特定单元材料的成分上或在特定单元材料的厚度及成分两者上不同。在单个裸片的块之间不同的单元材料可为电荷阻挡材料、存储氮化物材料或隧道电介质材料中的一或多者。电子装置的第一块及第二块的存储器单元中的单元材料的性质(例如,厚度、成分)的差异使第一及第二块中的存储器单元能够在使用及操作电子装置期间展现不同电性能性质。例如,存储器单元的电荷阻挡材料、存储氮化物材料或隧道电介质材料中的一或多者在电子装置的第一与第二块之间可在厚度上不同。替代地,存储器单元可在电子装置的第一及第二块中的特定单元材料(例如,电荷阻挡材料、存储氮化物材料、隧道本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电子装置,其包括:包括存储器单元的阵列的第一块及第二块,所述第一块及所述第二块中的所述存储器单元包括:存储器柱,其延伸穿过交替的电介质材料及导电材料的堆叠,所述存储器柱包括横向邻近于所述堆叠的电荷阻挡材料、横向邻近于所述电荷阻挡材料的存储氮化物材料、横向邻近于所述存储氮化物材料的隧道电介质材料、横向邻近于所述隧道电介质材料的沟道材料及所述沟道材料的相对侧之间的填充材料,所述第一块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者在厚度上或在材料成分上与所述第二块中的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者不同。2.根据权利要求1所述的电子装置,其中所述第一块中的所述存储器单元经配置为多电平存储器单元。3.根据权利要求1所述的电子装置,其中所述第二块中的所述存储器单元经配置为单电平存储器单元。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的所述厚度与所述第二块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的所述厚度不同。5.根据权利要求4所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的所述厚度小于所述第二块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的所述厚度。6.根据权利要求4所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的厚度与所述第二块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料的所述厚度的差在约1nm与约4nm之间。7.根据权利要求4所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元及所述第二块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料包括氮化硅。8.根据权利要求4所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元及所述第二块的所述存储器单元中的所述存储氮化物材料包括氮氧化硅。9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元中的所述隧道电介质材料的材料成分与所述第二块的所述存储器单元中的所述隧道电介质材料的材料成分不同。10.根据权利要求9所述的电子装置,其中所述第二块的所述存储器单元中的所述隧道电介质材料的所述材料成分包括氮氧化硅或氮化硅,且所述第一块的所述存储器单元中的所述隧道电介质材料的所述材料成分包括上氧化部分。11.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电子装置,其中所述第一块的所述存储器单元及所述第二块的所述存储器单元存在于单个裸片上。12.一种电子装置,其包括:单个裸片的存储器阵列,所述存储器阵列包括第一块及横向邻近于所述第一块的第二块,所述第一块的存储器单元经配置以相对于所述第二块的存储器单元展现不同电性质,所述第一块包括柱区,所述柱区包括延伸穿过层级堆叠的存储器柱,所述存储器柱中的每一者包括所述层级与存储氮化物材料之间的电荷阻挡材料、所述电荷阻挡材料与隧道
电介质材料之间的所述存储氮化物材料及所述存储氮化物材料与沟道材料之间的所述隧道电介质材料;且所述第二块包括柱区,所述柱区包括延伸穿过所述层级堆叠的存储器柱,所述存储器柱中的每一者包括所述层级与所述存储氮化物材料之间的所述电荷阻挡材料、所述电荷阻挡材料与所述隧道电介质材料之间的所述存储氮化物材料及所述存储氮化物材料与所述沟道材料之间的所述隧道电介质材料,所述第二块的所述存储氮化物材料及所述隧道电介质材料中的一或多者展现比所述第一块的所述存储氮化物材料或所述隧道电介质材料中的所述一或多者更大的厚度。13.根据权利要求12所述的电子装置,其中所述第二块的所述隧道电介质材料展现与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘艺芬卢景煌罗双强
申请(专利权)人:美光科技公司
类型:发明
国别省市:

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