包括存储器单元串的存储器阵列和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法技术

本申请涉及包括存储器单元串的存储器阵列和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法。一种包括存储器单元串的存储器阵列包括横向间隔开的存储器块，所述横向间隔开的存储器块个别地包括竖直堆叠，所述竖直堆叠包括交替的绝缘层和导电层。存储器单元串包括延伸穿过所述存储器块中的所述绝缘层和所述导电层的沟道材料串。穿阵列通孔TAV区包括延伸穿过所述绝缘层和所述导电层的TAV构造。所述TAV构造个别地包括径向外绝缘内衬和在所述绝缘内衬的径向内侧的导电芯。所述绝缘内衬包括具有相对彼此不同的组合物的径向内绝缘材料和径向外绝缘材料。所述径向外绝缘材料处于径向外凹部中，所述径向外凹部相对于第二层处于第一层中。所述径向内绝缘材料沿着所述绝缘层和所述导电层竖向地延伸。公开了其它实施例，包含方法。含方法。含方法。

【技术实现步骤摘要】
包括存储器单元串的存储器阵列和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法


[0001]本文中所公开的实施例涉及包括存储器单元串的存储器阵列和用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法。

技术介绍

[0002]存储器是一种类型的集成电路，并且在计算机系统中用于存储数据。存储器可制造在个别存储器单元的一或多个阵列中。可使用数字线(其也可被称作位线、数据线或感测线)和存取线(其也可被称作字线)对存储器单元进行写入或从中进行读取。感测线可沿着阵列的列使存储器单元以导电方式互连，并且存取线可沿着阵列的行使存储器单元以导电方式互连。每一存储器单元可通过感测线和存取线的组合唯一地寻址。
[0003]存储器单元可为易失性、半易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可在不通电的情况下将数据存储很长一段时间。通常将非易失性存储器指定为具有至少约10年保持时间的存储器。易失性存储器耗散，并且因此刷新/重写以维持数据存储。易失性存储器可具有数毫秒或更少的保持时间。无论如何，存储器单元被配置成以至少两个不同可选择状态保持或存储存储器。在二进制系统中，状态被视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可被配置成存储多于两个位或状态的信息。
[0004]场效应晶体管是一种可用于存储器单元中的电子组件。这些晶体管包括一对导电源极/漏极区，所述一对导电源极/漏极区间具有半导电沟道区。导电栅极邻近于沟道区且通过薄的栅极绝缘体与所述沟道区分开。向栅极施加合适的电压允许电流穿过沟道区从源极/漏极区中的一个区流动到另一个区。当从栅极移除电压时，基本上防止了电流流过穿过沟道区。场效应晶体管还可包含额外结构，例如，作为栅极绝缘体与导电栅极之间的栅极构造的部分的可逆地编程的电荷存储区。
[0005]快闪存储器是一种类型的存储器，并且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存储在快闪存储器芯片上。作为另一实例，越来越常见的是，计算机和其它装置利用固态驱动器中的快闪存储器来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，并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。
[0006]存储器阵列可布置在存储器页、存储器块和部分块(例如，子块)和存储器平面中，例如，如美国专利申请公开案第2015/0228651号、第2016/0267984号和第2017/0140833号中的任一个中所展示和所描述。存储器块可至少部分地限定竖直堆叠的存储器单元的个别字线层中的个别字线的纵向轮廓。与这些字线的连接可在竖直堆叠的存储器单元的阵列的末端或边缘处所谓的“阶梯结构”中发生。阶梯结构包含限定个别字线的接触区的个别“台阶”(替代地被称为“梯级”或“阶梯”)，竖向延伸的导电通孔接触所述接触区以提供对字线的电存取。

技术实现思路

[0007]在一个方面中，本申请涉及一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔(TAV)区，堆叠包括延伸穿过存储器块区中的第一层和第二层的沟道材料串，堆叠包括TAV区中的TAV开口；在TAV开口中的个别TAV开口中形成径向外绝缘内衬，绝缘内衬包括沿着第一层和第二层竖向地延伸的径向内绝缘材料且包括径向外绝缘材料，径向内绝缘材料和径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物；以及竖向地沿着竖直交替的第一层和第二层在个别TAV开口中在绝缘内衬的径向内侧形成导电芯以在个别TAV开口中形成TAV。
[0008]在另一方面中，本申请涉及一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔(TAV)区，堆叠包括延伸穿过存储器块区中的第一层和第二层的沟道材料串，堆叠包括TAV区中的TAV开口；在第一层中加宽TAV开口以相对于第二层在第一层中形成径向外凹部；竖向地沿着第一层和第二层在TAV开口中以及在凹部中形成径向外绝缘材料以不完全填充凹部中的个别凹部；在TAV开口中在径向外绝缘材料的径向内侧形成径向内绝缘材料，径向内绝缘材料和径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物，径向内绝缘材料处于个别凹部的剩余体积中且填充所述剩余体积，并且竖向地沿着第一层和第二层以不完全填充TAV开口中的个别TAV开口的剩余体积；以及竖向地沿着竖直交替的第一层和第二层在个别TAV开口中在径向内绝缘材料的径向内侧形成导电芯以在个别TAV开口中形成TAV。
[0009]在另一方面中，本申请涉及一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔(TAV)区，所述堆叠包括延伸穿过存储器块区中的第一层和第二层的沟道材料串，堆叠包括TAV区中的TAV开口；在第一层中加宽TAV开口以相对于第二层在第一层中形成径向外凹部；竖向地沿着第一层和第二层在TAV开口中形成径向外绝缘材料且填充凹部；竖向地沿着第一层和第二层在TAV开口中在径向外绝缘材料的径向内侧形成径向内绝缘材料以不完全填充TAV开口中的个别TAV开口的剩余体积，径向内绝缘材料和径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物；以及竖向地沿着竖直交替的第一层和第二层在个别TAV开口中在径向内绝缘材料的径向内侧形成导电芯以在个别TAV开口中形成TAV。
[0010]在另一方面中，本申请涉及一种包括存储器单元串的存储器阵列，其包括：横向间隔开的存储器块，其个别地包括竖直堆叠，所述竖直堆叠包括交替的绝缘层和导电层，存储器单元串包括延伸穿过存储器块中的绝缘层和导电层的沟道材料串；以及穿阵列通孔(TAV)区，其包括延伸穿过绝缘层和导电层的TAV构造，TAV构造个别地包括径向外绝缘内衬和在绝缘内衬的径向内侧的导电芯，绝缘内衬包括沿着绝缘层和导电层竖向地延伸的径向内绝缘材料且包括径向外绝缘材料，径向内绝缘材料和径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物。
[0011]在另一方面中，本申请涉及一种包括存储器单元串的存储器阵列，其包括：横向间隔开的存储器块，其个别地包括竖直堆叠，所述竖直堆叠包括交替的绝缘层和导电层，存储器单元串包括延伸穿过存储器块中的绝缘层和导电层的沟道材料串；穿阵列通孔(TAV)区，
其包括延伸穿过绝缘层和导电层的TAV构造，TAV构造个别地包括径向外绝缘内衬和在绝缘内衬的径向内侧的导电芯，绝缘内衬包括沿着绝缘层和导电层竖向地延伸的径向内绝缘材料且包括沿着绝缘层和导电层竖向地延伸的径向外绝缘材料，径向内绝缘材料和径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物；径向外绝缘材料，其内衬于径向外凹部，所述径向外凹部相对于第二层处于第一层中；以及径向内绝缘材料，其处于凹部中的个别凹部中竖直地处于径向外绝缘材料的处于个别凹部中的上部部分与下部部分之间。
[0012]在另一方面中，本申请涉及一种包括存储器单元串的存储器阵列，其包括：横向间隔开的存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，所述堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔TAV区，所述堆叠包括延伸穿过所述存储器块区中的所述第一层和所述第二层的沟道材料串，所述堆叠包括所述TAV区中的TAV开口；在所述TAV开口中的个别TAV开口中形成径向外绝缘内衬，所述绝缘内衬包括沿着所述第一层和所述第二层竖向地延伸的径向内绝缘材料且包括径向外绝缘材料，所述径向内绝缘材料和所述径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物；以及竖向地沿着所述竖直交替的第一层和第二层在所述个别TAV开口中在所述绝缘内衬的径向内侧形成导电芯以在所述个别TAV开口中形成TAV。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述径向外绝缘材料沿着所述第二层竖向地延伸。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述径向外绝缘材料不沿着所述第二层竖向地延伸。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述径向外绝缘材料包括Si1‑
x
‑
y
C
x
O
y
，其中“x”是1
×
10
‑6到0.5，“y”是0.01到0.8，并且“1
‑
x
‑
y”大于0。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述径向内绝缘材料至少主要包括SiO2。6.根据权利要求4所述的方法，其中“x”是0.05到0.2且“y”是0.4到0.6。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述径向内绝缘材料包括Si1‑
x
‑
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C
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，其中“x”是1
×
10
‑6到0.5，“y”是0.01到0.8，并且“1
‑
x
‑
y”大于0。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述径向外绝缘材料至少主要包括SiO2。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述径向内绝缘材料和所述径向外绝缘材料至少主要包括SiO2；并且所述径向外绝缘材料与所述径向内绝缘材料相比具有更少掺杂剂，如果存在，所述掺杂剂包括碳、硼、氮、镓和金属材料中的至少一种。10.根据权利要求9所述的方法，其中所述径向内绝缘材料中的总掺杂剂浓度是1
×
10
‑9原子百分比到30原子百分比。11.根据权利要求10所述的方法，其中所述径向内绝缘材料中的总掺杂剂浓度是0.1原子百分比到10原子百分比。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述径向外绝缘材料至少主要包括SiO2；并且所述径向内绝缘材料包括绝缘金属氧化物、氮化硅和氮化硼中的至少一种。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述径向内绝缘材料包括绝缘金属氧化物，所述绝缘金属氧化物包括氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化镁铝、氧化铌和氧化钨中的至少一种。14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述径向内绝缘材料至少主要包括SiO2；并且所述径向外绝缘材料包括绝缘金属氧化物、氮化硅和氮化硼中的至少一种。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述径向外绝缘材料包括绝缘金属氧化物，所述绝缘金属氧化物包括氧化铪、氧化铝、氧化镁、氧化镁铝、氧化铌和氧化钨中的至少一种。16.根据权利要求1所述的方法，其中顺序地形成所述绝缘内衬包括：形成所述径向外绝缘材料；以及
处理所述径向外绝缘材料的径向内部分以改变其组合物且由此形成所述径向内绝缘材料。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述处理是通过离子植入和扩散掺杂中的至少一种进行的。18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述径向内绝缘材料和所述径向外绝缘材料至少主要包括SiO2；并且所述径向外绝缘材料与所述径向内绝缘材料相比具有更少掺杂剂，如果存在，所述掺杂剂包括碳、硼、氮、镓和金属材料中的至少一种。19.根据权利要求1所述的方法，其包括在于所述TAV开口中的个别TAV开口中形成径向外绝缘内衬之前，在所述第一层中加宽所述TAV开口以相对于所述第二层在所述第一层中形成径向外凹部。20.一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，所述堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔TAV区，所述堆叠包括延伸穿过所述存储器块区中的所述第一层和所述第二层的沟道材料串，所述堆叠包括所述TAV区中的TAV开口；在所述第一层中加宽所述TAV开口以相对于所述第二层在所述第一层中形成径向外凹部；竖向地沿着所述第一层和所述第二层在所述TAV开口中以及在所述凹部中形成径向外绝缘材料以不完全填充所述凹部中的个别凹部；在所述TAV开口中在所述径向外绝缘材料的径向内侧形成径向内绝缘材料，所述径向内绝缘材料和所述径向外绝缘材料具有相对彼此不同的组合物，所述径向内绝缘材料处于所述个别凹部的剩余体积中且填充所述剩余体积，并且竖向地沿着所述第一层和所述第二层以不完全填充所述TAV开口中的个别TAV开口的剩余体积；以及竖向地沿着所述竖直交替的第一层和第二层在所述个别TAV开口中在所述径向内绝缘材料的径向内侧形成导电芯以在所述个别TAV开口中形成TAV。21.一种用于形成包括存储器单元串的存储器阵列的方法，其包括：形成包括竖直交替的第一层和第二层的堆叠，所述堆叠包括横向间隔开的存储器块区和穿阵列通孔TAV区，所述堆叠包括延伸穿过所述存储器块区中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：