存儲器裝置及其制造方法與流程

本公開涉及一種三維存儲器裝置及其制造方法。

背景技術：

1、存儲器裝置可被分類為易失性存儲器裝置和非易失性存儲器裝置。非易失性存儲器裝置在裝置的電源被切斷之后保持所存儲的數據，另一方面，易失性存儲器裝置在電源被切斷時不保持所存儲的數據。

2、非易失性存儲器裝置可包括nand閃存、nor閃存、電阻隨機存取存儲器(reram)、相變隨機存取存儲器(pram)、磁阻隨機存取存儲器(mram)、鐵電隨機存取存儲器(fram)、自旋轉移矩隨機存取存儲器(stt-ram)等。

3、非易失性存儲器裝置需要良好的保持特性以便維持所存儲的數據。具有存儲數據的電荷捕獲層的三維存儲器裝置的保持特性可能劣化。

技術實現思路

1、本公開的實施方式提供了一種非易失性存儲器裝置及其制造方法，其能夠改進非易失性存儲器裝置的數據保持。

2、根據本公開的實施方式，一種存儲器裝置包括：第一材料層和第二材料層，其交替地層疊；垂直孔，其穿過第一材料層和第二材料層；第一絕緣圖案，其從第一材料層的通過垂直孔暴露的側表面突出；阻擋層，其沿著第一絕緣圖案之間暴露的第二材料層的表面形成，該阻擋層包括多個凹部，各個凹部位于第一絕緣圖案之間；以及電荷捕獲圖案，其形成在凹部中，其中，阻擋層的部分在電荷捕獲圖案之間暴露，其中，隧道絕緣層、溝道層和芯柱形成在基本上由電荷捕獲圖案圍繞的區域中。

3、根據本公開的實施方式，一種制造存儲器裝置的方法包括以下步驟：穿過交錯的第一材料層和第二材料層形成垂直孔，該垂直孔基本上正交于第一材料層和第二材料層并且具有中心軸線；在第一材料層的表面上形成絕緣圖案，絕緣圖案遠離暴露表面朝著中心軸線延伸，所形成的絕緣圖案具有交錯的凹部和凸部；在絕緣圖案上方和第二材料層上方形成阻擋層；以及在位于相鄰絕緣圖案之間的凹部中形成電荷捕獲圖案。

4、根據本公開的實施方式，一種制造存儲器裝置的方法包括以下步驟：穿過第一材料層和第二材料層形成大致垂直孔；通過去除第一材料層的通過垂直孔的形成而暴露的部分在第二材料層之間形成凹陷；在凹陷中和第二絕緣圖案中形成第一絕緣圖案，第二絕緣圖案部分地穿過第一絕緣圖案并延伸到垂直孔中；在第一絕緣圖案、第二絕緣圖案和第二材料層上方形成阻擋層，阻擋層包括多個凹形部分；以及在阻擋層的凹形部分中形成電荷捕獲圖案。

5、根據本技術，存儲器裝置的集成度和可靠性可改進。

技術特征：

1.一種存儲器裝置，該存儲器裝置包括：

2.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，所述第一材料層是絕緣層，并且所述第二材料層是導電層。

3.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，在所述垂直孔中，所述阻擋層在所述第一絕緣圖案和所述第二材料層的暴露表面上方延伸。

4.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，所述電荷捕獲圖案與所述第二材料層徑向對齊。

5.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，所述電荷捕獲圖案彼此間隔開。

6.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，所述第一材料層的寬度與所述第二材料層的寬度基本上相同。

7.根據權利要求1所述的存儲器裝置，其中，所述第一材料層的寬度小于所述第二材料層的寬度。

8.根據權利要求7所述的存儲器裝置，其中，所述垂直孔具有中心軸線，并且其中，所述第二材料層位于距所述中心軸線第二徑向距離處，并且所述第一材料層位于距所述中心軸線第一徑向距離處，其中，所述第二徑向距離小于所述第一徑向距離。

9.根據權利要求8所述的存儲器裝置，該存儲器裝置還包括：

10.一種制造存儲器裝置的方法，該方法包括以下步驟：

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述第一材料層由氧化物層形成，并且所述第二材料層由氮化物層形成。

12.根據權利要求10所述的方法，其中，形成所述絕緣圖案的步驟包括以下步驟：

13.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第一犧牲圖案由氧化物層形成。

14.根據權利要求12所述的方法，其中，所述第二犧牲圖案由包括硅的材料形成。

15.根據權利要求10所述的方法，其中，所述絕緣圖案由氧化硅材料形成。

16.根據權利要求10所述的方法，其中，形成所述電荷捕獲圖案的步驟包括以下步驟：

17.根據權利要求10所述的方法，該方法還包括在形成所述電荷捕獲圖案之后：

18.根據權利要求17所述的方法，其中，所述第三材料層由導電材料形成。

19.一種制造存儲器裝置的方法，該方法包括以下步驟：

20.根據權利要求19所述的方法，其中，形成所述第一絕緣圖案和所述第二絕緣圖案的步驟包括以下步驟：

21.根據權利要求20所述的方法，其中，所述絕緣層是氧化物層。

22.根據權利要求20所述的方法，其中，所述犧牲圖案包括硅。

23.根據權利要求19所述的方法，其中，形成所述電荷捕獲圖案的步驟包括以下步驟：

技術總結
本申請涉及存儲器裝置及其制造方法。一種存儲器裝置包括：交替地層疊的第一材料層和第二材料層；穿過第一材料層和第二材料層的垂直孔；從第一材料層的通過垂直孔暴露的側表面突出的第一絕緣圖案；沿著第一絕緣圖案之間暴露的第二材料層的表面形成的阻擋層，該阻擋層包括多個凹部，各個凹部在第一絕緣圖案之間；以及形成在凹部中的電荷捕獲圖案，其中，阻擋層的部分在電荷捕獲圖案之間暴露，其中，隧道絕緣層、溝道層和芯柱形成在基本上由電荷捕獲圖案圍繞的區域中。

技術研發人員：田錫旼,李珉浩,全成晩,權兌烘,金成淳,金智成,延起甲,李相涉
受保護的技術使用者：愛思開海力士有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/21