[发明专利]一种3D NAND存储器的存储单元结构及其形成方法

摘要

本申请公开了一种3D NAND存储器的存储单元结构及其形成方法。通过该形成方法在形成垂直存储单元串时，通过调整工艺方法，使得在形成沟道孔后，形成存储单元层之前，刻蚀沟道孔侧壁上的氮化硅层，以使每层氮化硅层和与其相邻的氧化硅层形成第一凹槽。如此，每层存储单元层中的存储单元结构均形成在第一凹槽内，如此，在沿沟道孔竖直方向刻蚀氧化硅和氮化硅时，不同存储单元层中的电荷陷阱层即氮化硅就会沿沟道孔竖直方向相互间隔开，从而使得每层存储单元层具有独立的电荷陷阱层。该相互独立的电荷陷阱层不会为电子侧向迁移提供迁移通道，减少了相邻存储单元层之间的电子迁移现象，从而增强了存储单元的数据保持能力。

主权项

1.一种3D NAND存储器的存储单元结构形成方法，其特征在于，包括：在衬底上形成氧化硅/氮化硅交替堆叠结构；刻蚀所述氧化硅/氮化硅交替堆叠结构，形成沟道孔，刻蚀停止在衬底表面；在所述沟道孔的底部生长外延层，所述外延层的上表面超过位于最底层的氮化硅层的上表面；刻蚀所述沟道孔侧壁上的氮化硅层，以使每层氮化硅层和与其相邻的氧化硅层形成第一凹槽；在所述沟道孔的底部、侧壁以及所述第一凹槽的表面上依次沉积薄层氧化硅、氮化硅和氧化硅；向所述沟道孔内填满氧化硅；沿沟道孔竖直方向刻蚀氧化硅和氮化硅，刻蚀停止于所述外延层的上表面，以使所述第一凹槽内的氮化硅被氧化硅隔断，形成相互独立、不再连通的结构，从而使得每层存储单元层形成独立的电荷陷阱层。