本公開內容總體上描述了具有外延硅通道核的存儲器單元。更具體地,本公開內容描述了用于制造具有從硅基板生長的外延通道核的3d?nand閃存存儲器結構的技術。
背景技術:
1、稱為nand存儲器的存儲器設計是一種非易失性閃存存儲器儲存架構,其不需要電力來維持其儲存的數(shù)據。nand閃存存儲器用于許多產品,例如固態(tài)裝置和便攜式電子產品。為了改善nand存儲器的密度并減小其尺寸,傳統(tǒng)的二維nand架構已經過渡到三維nand堆疊。與各個存儲器單元被一起堆疊在不同水平基板的2d平面nand技術不同,3d?nand是使用具有交叉的垂直通道的多層交替的導電和介電材料來進行垂直堆疊。
技術實現(xiàn)思路
1、在一些實施方式中,三維(3d)nand存儲器結構可包括硅基板和在硅基板上垂直堆疊布置的多個交替材料層。通道孔可延伸穿過多個交替材料層到硅基板,且通道孔可垂直于多個交替材料層。存儲器結構亦可包括在通道孔內的通道,該通道可包括隧穿層(tunneling?layer)和外延硅核,隧穿層圍繞通道孔的內部并接觸多個交替材料層,外延硅核在隧穿層內接觸硅基板。
2、在一些實施方式中,制造3d?nand存儲器結構的方法可包括以下步驟:在硅基板上形成垂直堆疊布置的多個交替材料層;蝕刻通道孔,該通道孔穿過多個交替材料層延伸至硅基板;形成隧穿層,該隧穿層圍繞通道孔并接觸多個交替材料層;以及在隧穿層內從硅基板外延生長外延硅核通過通道孔。
3、在一些實施方式中,3d?nand存儲器陣列可包括硅基板和在硅基板上垂直堆疊布置的多個交替材料層。多個通道孔可延伸穿過多個交替材料層。存儲器陣列亦可包括多個支撐結構,該多個支撐結構延伸穿過多個交替材料層至該硅基板中。
4、在任何實施方式中,以下特征的任一者及全部可以以任何組合來實現(xiàn)且不受限制。硅基板可包括單晶硅,外延硅核從單晶硅生長通過通道孔。交替材料層可包括氧化物材料和氮化物材料的交替層。交替材料層可包括氧化物材料和金屬的交替層,其中金屬可形成存儲器結構中的各個存儲器單元的柵極電極。外延硅核可延伸到硅基板中。存儲器結構亦可包括外延硅層,該外延硅層延伸超出通道孔,其中外延硅層可在硅基板與多個交替材料層之間,且外延硅層可將外延硅核連接至存儲器結構中的多個其他通道。存儲器結構亦可包括支撐結構,該支撐結構延伸穿過多個交替材料層和外延硅層并延伸到硅基板中??稍诖鎯ζ鹘Y構中蝕刻狹縫,該狹縫延伸穿過多個交替材料層至硅基板上方的犧牲氮化物層。可將犧牲氮化物層暴露于蝕刻處理,該蝕刻處理被配置為選擇性地蝕刻犧牲氮化物層??扇コ泶拥脑谌コ隣奚飳又蟊槐┞兜囊徊糠???蓮墓杌逋庋由L外延硅層以替代犧牲氮化物層??晌g刻第二通道孔,該第二通道孔延伸穿過多個交替材料層至硅基板中,以及可利用間隙填充材料填充第二通道孔作為支撐結構。多個支撐結構可包括填充多個通道孔中的一個或多個通道孔的金屬。多個支撐結構可包括在存儲器陣列中的狹縫中的間隙填充材料。存儲器陣列中的交替狹縫可形成支撐結構。多個支撐結構可包括存儲器陣列中的一個或多個狹縫中的間隙填充材料和/或填充多個通道孔中的一個或多個通道孔的金屬的組合。
1.一種三維(3d)nand存儲器結構,包括:
2.根據權利要求1所述的3d?nand存儲器結構,其中所述硅基板包括單晶硅,所述外延硅核從所述單晶硅生長通過所述通道孔。
3.根據權利要求1所述的3d?nand存儲器結構,其中所述交替材料層包括氧化物材料和氮化物材料的交替層。
4.根據權利要求1所述的3d?nand存儲器結構,其中所述交替材料層包括氧化物材料和金屬的交替層,其中所述金屬形成所述存儲器結構中的各個存儲器單元的柵極電極。
5.根據權利要求1所述的3d?nand存儲器結構,其中所述外延硅核延伸到所述硅基板中。
6.根據權利要求1所述的3d?nand存儲器結構,進一步包括:
7.根據權利要求6所述的3d?nand存儲器結構,進一步包括:
8.一種制造三維(3d)nand存儲器結構的方法,所述方法包括以下步驟:
9.根據權利要求8所述的方法,進一步包括以下步驟:
10.根據權利要求9所述的方法,進一步包括以下步驟:
11.根據權利要求10所述的方法,進一步包括以下步驟:
12.根據權利要求10所述的方法,進一步包括以下步驟:
13.根據權利要求8所述的方法,進一步包括以下步驟:
14.一種三維(3d)nand存儲器陣列,包括:
15.根據權利要求14所述的3d?nand存儲器陣列,其中所述多個支撐結構包括填充所述多個通道孔中的一個或多個通道孔的金屬。
16.根據權利要求14所述的3d?nand存儲器陣列,其中所述多個支撐結構包括在所述存儲器陣列中的狹縫中的間隙填充材料。
17.根據權利要求16所述的3d?nand存儲器陣列,其中所述存儲器陣列中的交替狹縫形成所述支撐結構。
18.根據權利要求14所述的3d?nand存儲器陣列,其中所述多個支撐結構包括以下項的組合:
19.根據權利要求14所述的3d?nand存儲器陣列,進一步包括:
20.根據權利要求19所述的3d?nand存儲器陣列,進一步包括: