[发明专利]包含凹形字线的三维平面NAND存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器装置，包括：

绝缘带与导电带的交替堆叠，定位于衬底上方且通过竖直波状沟槽彼此横向间隔开，其中所述竖直波状沟槽沿着第一水平方向横向地延伸且沿着第二水平方向间隔开且在所述导电带的层级处比在所述绝缘带的层级处具有沿着所述第二水平方向的更大横向范围；以及

存储器堆叠组合件与介电柱结构的交错二维阵列，定位于所述竖直波状沟槽中，其中所述竖直波状沟槽中的每一个填充有存储器堆叠组合件与介电柱结构的相应横向交替序列，

其中每一存储器堆叠组合件包括竖直半导体沟道和包含相应对凸形外部侧壁的一对存储器膜，所述相应对凸形外部侧壁接触所述导电带的凹形侧壁或通过均一距离与所述导电带的凹形侧壁隔开。

2.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述竖直半导体沟道包括：

一对竖直延伸部分；

底部部分，连接所述对竖直延伸部分的底部末端；以及

横向突出部分，定位于所述导电带的每一层级处且延伸远离所述对竖直延伸部分。

3.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述竖直半导体沟道含有定位于所述导电带的每一层级处的交替横向突出部分和定位于所述绝缘层的每一层级处的曲形横向凹入部分。

4.根据权利要求3所述的三维存储器装置，其中每一存储器膜含有阻挡介电质，所述阻挡介电质具有竖直方向上的非均一厚度，且包括邻接于所述导电带与所述绝缘层之间的界面定位的较厚区，和邻接于每一导电带的中间定位的较薄区。

5.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述存储器膜的每一凸形外部侧壁直接接触所述导电带的所述凹形侧壁中的相应一个。

6.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述存储器膜的每一凸形外部侧壁通过相应背侧阻挡介电层与所述导电带的所述凹形侧壁中的相应一个隔开，所述相应背侧阻挡介电层具有均一厚度且包含上覆于所述导电带的所述凹形侧壁中的所述相应一个的上部水平部分和下伏于所述导电带的所述凹形侧壁中的所述相应一个的下部水平部分。

7.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中每一存储器堆叠组合件包括：

漏极区，接触所述竖直半导体沟道中的相应一个的顶部部分；以及

介电芯，接触相应竖直半导体沟道的内部侧壁，下伏于所述漏极区，且横向地接触相应对介电柱结构。

8.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述存储器膜中的每一个包含与所述竖直半导体沟道中的相应一个接触的穿隧介电质、与所述穿隧介电质接触的电荷存储层以及与所述电荷存储层接触的阻挡介电质。

9.根据权利要求8所述的三维存储器装置，其中：

每一存储器堆叠组合件包含相应竖直半导体沟道、相应对穿隧介电质、相应对电荷存储层以及相应对阻挡介电质；且

所述相应竖直半导体沟道、所述相应对穿隧介电质、所述相应对电荷存储层以及所述相应对阻挡介电质中的每一个接触沿着所述第二水平方向横向地延伸的相应对介电柱结构的侧壁。

10.根据权利要求1所述的三维存储器装置，进一步包括：

接触区，其中每一交替堆叠具有从所述衬底延伸到相应交替堆叠内的最顶部带的相应阶梯表面；以及

接触通孔结构的二维阵列，接触所述接触区中的所述交替堆叠内的所述导电带中的相应一个的顶部表面。

11.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述介电柱结构具有比沿着所述第二水平方向的所述存储器堆叠组合件的最大横向尺寸更大的沿着所述第二水平方向的宽度。