[发明专利]三维存储器件及其制造方法

说明书

公开了具有约束电子传输的存储层的三维(3D)存储器件及其形成方法的实施例。一种用于形成3D存储器件的方法包括下述操作。在一个结构中形成初始沟道孔。所述结构包括在衬底之上交替布置的多个第一层和多个第二层。可以在所述初始沟道孔的侧壁上形成所述多个第一层中的每一个的侧表面与所述多个第二层中的每一个的侧表面之间的偏移，以形成沟道孔。可以形成具有沟道形成结构的沟道孔，以形成半导体沟道。所述沟道形成结构可以包括沿竖直方向延伸的存储层。之后，可以利用多个栅电极替代所述多个第二层。

技术领域

本公开的实施例涉及三维(3D)存储器件及其制造方法。

背景技术

通过改进工艺技术、电路设计、程序设计算法和制造工艺使平面存储单元缩小到了更小的尺寸。但是，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更具挑战性而且成本更高。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。

3D存储架构能够解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储阵列以及用于控制往返于存储阵列的信号的外围器件。

发明内容

文中文中公开了3D存储器件和用于制造所述3D存储器件的制造方法的实施例。

在一个示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括下述操作。首先，在结构内形成初始沟道孔。所述结构包括在衬底之上交替布置的多个第一层和多个第二层。所述结构可以包括用于在其内形成存储单元的任何适当结构。例如，所述结构可以包括阶梯结构和/或多个层的堆叠结构。可以在所述初始沟道孔的侧壁上形成所述多个第一层中的每一个的侧表面与所述多个第二层中的每一个的侧表面之间的偏移，以形成沟道孔。可以形成具有沟道形成结构的沟道孔，以形成半导体沟道。所述沟道形成结构可以包括沿竖直方向延伸的存储层。之后，采用多个栅电极替代所述多个第二层。之后，去除所述沟道形成结构的部分，从而将所述存储层划分成多个子存储部分，每一子存储部分部分地包围相应的栅电极。

在另一示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括下述操作。首先，可以形成多个第一层和多个第二层的结构。所述结构可以是交替地布置在衬底之上的。可以在所述结构中形成半导体沟道，所述半导体沟道从所述结构的顶表面延伸至所述衬底。利用多个栅电极替代所述多个第二层。可以去除所述多个第一层，并且可以形成使所述多个栅电极相互绝缘的密封结构。之后，可以在所述密封结构中形成源极结构。所述源极结构可以从所述结构的顶表面延伸至所述衬底。

在又一示例中，一种3D存储器件包括处于衬底之上通过密封结构绝缘的多个栅电极的结构，半导体沟道从所述结构的顶表面延伸至所述衬底。所述半导体沟道可以包括具有多个子存储层的存储层。所述多个子存储层中的每一个可以相互断开连接，并且部分地包围相应的栅电极。所述3D存储器件还可以包括在相邻栅电极之间沿平行于所述衬底的顶表面的方向从所述结构的顶表面延伸到所述衬底的源极结构。

附图说明

被并入本文并形成说明书的部分的附图例示了本公开的实施例并与说明书一起进一步用以解释本公开的原理，并使相关领域的技术人员能够做出和使用本公开。

图1是3D存储器件的部分的截面图。

图2A-2I示出了根据本公开的一些实施例处于示例性制造过程的各阶段的3D存储器件的结构。

图3示出了根据本公开的一些实施例用于形成3D存储器件的示例性方法的流程图。

将参考附图描述本公开的实施例。

具体实施方式

尽管讨论了具体配置和布置，但是应当理解所述讨论只是为了达到举例说明的目的。本领域技术人员将认识到可以使用其他配置和布置而不脱离本公开的精神和范围。本领域技术人员显然将认识到也可以将本公开用到各种各样的其他应用当中。