[发明专利]具有机械结构增强的垂直存储单元

说明书

提供一种增强的垂直NAND结构。所述增强的垂直‑NAND结构包括形成为第一和第二垂直结构的第一组交错的氧化物和氮化物层。所述第一垂直结构从衬底的第一部分升高，并且所述第二垂直结构从所述衬底的第二部分升高。所述增强的垂直‑NAND结构还包括增强层以及形成为第三和第四垂直结构的第二组交错的氧化物和氮化物层。所述增强层包括彼此分开且横跨所述第一和第二垂直结构的各个顶部的片材，以及连接所述片材的桥。

背景技术

本发明总体上涉及存储器，并且更具体地涉及具有机械结构增强的VNAND存储器单元。

闪存是非常便携的，并且结合其他特征如耐久性和速度对于存储大量数据是有用的。闪存由记录一个或多个位(零或一)的单元阵列组成。每个单元都包括浮栅晶体管(floating gate transistors)，该浮栅晶体管捕获电荷以指示一个或零。单级单元(Single-level cells(SLC))存储一位，多级单元(multi-level cells(MLC))存储两位，三级单元(triple-level cells(TLC))存储三位，四级单元(quad-level cells(QLC))存储四位。随着级别的增加，成本降低，但编程/擦除周期的数量也减少。

闪存通常有两种类型：NOR和NAND，指的是存储单元中使用的逻辑门。基于NOR的闪存具有以下优点：每个字节都可以单独读取、写入和擦除，并且通常比NAND读取速度更快。但是，基于NOR的闪存比NAND昂贵，并且密度比NAND低60％左右。基于NOR的闪存主要嵌入在手机和小型家电等设备中。当前，特别是在固态设备(SSD)中使用基于NAND的闪存。在NAND中，成百上千个单元排列在页面上，并且在一个块(128KB+)上有多个页面。一个芯片包括多个块。写入和擦除数据需要一定程度的块管理，并且只能按页面读取数据，这使其不适用于ROM所需的字节级随机访问，但对于顺序访问很有用。NAND具有比NOR更好的耐久性(据报道高达10倍)，由于数据按块组织的方式而具有更快的写入和擦除速度，并且价格便宜。

垂直NAND(V-NAND或3DV-NAND)是指一种技术，其中平面NAND闪存存储器包括NAND单元的单平面垂直堆叠。单元的这种垂直排列以较低的生产成本、一半的电源需求、两倍的速度和十倍于平面NAND的寿命提高了存储容量。

发明内容

根据一个或多个实施例，提供了一种增强的垂直-NAND结构。所述增强的垂直-NAND结构包括被形成为第一和第二垂直结构的第一组交错的氧化物和氮化物层。所述第一垂直结构从衬底的第一部分升高，并且所述第二垂直结构从所述衬底的第二部分升高。所述增强的垂直-NAND结构还包括一个增强层和形成第三和第四垂直结构的第二组交错的氧化物和氮化物层。所述增强层包括片材，所述片材是不同的并且横跨在所述第一和第二垂直结构的各个顶部上，以及连接所述片材的桥。所述第三垂直结构从与所述第一垂直结构相对应的片材上升，并且所述第四垂直结构从与所述第二垂直结构相对应的片材上升。

根据一个或多个实施例，提供一种增强的垂直-NAND结构。所述增强的垂直-NAND结构包括被形成为第一和第二垂直结构的第一组交错衬里的氧化物和金属层，增强层和被形成为第三和第四垂直结构的第二组交错的衬里氧化物和金属层。所述第一垂直结构从从衬底的第一部分并且所述第二垂直结构从所述衬底的第二部分升起。所述增强层包括片材，所述片材是不同的并且横跨在所述第一和第二垂直结构的各个顶部的无衬里的氧化物上表面上。所述第三垂直结构从与所述第一垂直结构相对应的所述片材上升，并且所述第四垂直结构从与所述第二垂直结构相对应的所述片材上升。

根据一个或多个实施例，提供了一种组装增强型NAND结构的方法。该方法包括形成从衬底的第一部分和第二部分上升的分别被形成为第一垂直结构和第二垂直结构的第一组交错的氧化物和氮化物层。所述方法还包括形成增强层，所述增强层包括片材，所述片材是不同的并且横跨在第一和第二垂直结构的各个顶部上，以及连接所述片材的桥。另外，所述方法包括形成从对应于所述第一和所述第二垂直结构的所述片材上升的分别被形成为第三和第四垂直结构的第二组交错的氧化物和氮化物层。