[发明专利]间距可扩充立体NAND存储器

说明书

本发明公开了一种间距可扩充立体NAND存储器，该存储器包含与多个通道线阶层交错的多个字线阶层。多个水平的数据储存阶层设置于多个字线阶层与多个通道线阶层之间，数据储存阶层包含各自的多个数据储存区域阵列，位于多个字线阶层与多个通道线阶层中相邻阶层的多条字线和多条通道线的多个交叉点上。位于交叉点外部的各自的孔洞阵列设置于通道线阶层与字线阶层中。通道线与字线具有多个侧边，是通过底切刻蚀周界来定义，伴随着介于每个阶层中的通道线与字线之间的气隙或空隙。每一层中的字线、位线与数据储存节点是垂直自对准。

技术领域

本发明是有关于立体(3D)存储器结构，且特别有关于立体存储器。

背景技术

正在发展的集成电路存储器技术使单一集成电路上能储存愈来愈多数据。一种增加数据储存量的方式涉及立体存储器结构。具有许多存储单元平面的立体结构可以是复杂的。它们通常涉及制造技术，如可限制立体结构的密度的深沟槽与孔洞的形成。在一些垂直立体存储器结构中，例如即便沟槽与孔洞的制造技术提升，x-y方向的扩充仍有所限制，因为需要垂直通道或导体的侧壁上的电荷捕捉结构或其他存储单元结构。这些问题随着平面数量增加而增多，更加局限了一些立体结构的扩充性(scalability)。

有需要提供适用于快闪存储器与其他类型的存储器的立体存储器结构，其为可扩充的、提供高的密度且易于制造。

发明内容

此处描述一种可扩充的立体存储器结构。

描述一种存储器包含在字线方向延伸的多个字线阶层，其与在通道线方向延伸的多个通道线阶层交错。多个数据储存阶层，例如介电电荷捕捉数据储存阶层，设置于多个字线阶层与多个通道线阶层之间。数据储存阶层包含各自的多个数据储存区域阵列与交叉点外部的各自的孔洞阵列，数据储存区域阵列自对准(self-aligned)于相邻阶层的多条字线与多条通道线的交叉点上。此外，多个通道线阶层中的多条通道线相对于其他通道线自对准；且多个字线阶层中的多条字线相对于其他字线自对准。

尤其，字线是自对准的意义为：堆叠中字线的对准并非发生为制造过程中需要与其他阶层的字线光刻对准(lithographic alignment)的单独步骤。在此处描述的工艺中，字线的位置是通过用以定义字线的孔洞进行横向选择性刻蚀(lateral selectiveetching)的周界加以定义。此外，通道线是自对准的意义为：堆叠中通道线的对准并非发生为制造过程中需要与其他阶层的通道线光刻对准的单独步骤。在此处描述的工艺中，通道线的位置是通过用以定义通道线的孔洞进行横向选择性刻蚀的周界加以定义。

此外，数据储存区域是自对准的意义为：数据储存区域于交叉点的定位并非发生为制造过程中需要与字线和通道线光刻对准的单独步骤。在此处描述的工艺中，数据储存区域的位置是通过自对准的字线及通道线的交叉点加以定义。可选的，可通过这些相同孔洞进行额外的横向底切刻蚀以形成数据储存材料的岛(islands)，这些岛也是自对准，具有通过用以定义字线和通道线的孔洞进行横向选择性刻蚀的周界定义出的侧边。

描述一种有多个字线阶层的结构，字线阶层包含多条具有多个空隙以形成字线之间的接缝的字线。此外，描述一种有多个通道线阶层的结构，通道线阶层包含多条具有多个空隙以形成通道线之间的接缝的通道线。

描述一种结构，在此结构中，多个字线阶层中的多条字线具有多个介于交叉点之间的区域，介于交叉点之间的区域窄于交叉点内的区域。亦描述一种结构，在此结构中，多个通道线阶层中的多条通道线具有多个介于交叉点之间的区域，介于交叉点之间的区域窄于交叉点内的区域。在此处描述的数个实施例中，字线的侧边与通道线的侧边是底切刻蚀周界(undercut etch perimeters)(通过垂直孔洞进行横向选择性刻蚀而得)，这些侧边通过从孔洞阵列中的孔洞进行底切制成而相互间隔。