[发明专利]垂直存储器中的浮动栅极存储器单元

说明书

优先权申请案

本申请案主张对2013年3月15日提出申请的第13/838,297号美国申请案的优先权权益，所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

用于存储数据的半导体存储器装置可通常划分成两种类别：易失性存储器装置及非易失性存储器装置。易失性存储器装置在电力供应器中断时丢失其中所存储的数据。相比来说，非易失性存储器装置甚至在电力供应器中断时仍保留所存储数据。因此，非易失性存储器装置(例如快闪存储器装置)广泛用于其中电力可能中断的应用中。举例来说，电力可能不可用。例如，在移动电话系统、用于存储音乐及/或电影数据的存储器卡中，可偶尔中断电力或可规定较低电力消耗。随着过程能力增加及小型化，甚至在快闪存储器装置中越来越需要较小大小的存储器单元。

附图说明

在图式(其未必按比例绘制)中，相似编号可在不同视图中描述类似组件。具有不同字母后缀的相似编号可表示类似组件的不同例子。图式通常以实例方式而非限制方式图解说明本文件中所论述的各种实施例。

图1图解说明呈3D NAND阵列架构的垂直存储器单元串的实例；

图2A-P图解说明根据一实施例的制作垂直NAND存储器的技术；

图3A-D图解说明根据一实施例的制作垂直NAND存储器的另一技术；

图4A-H展示根据一实施例的用以减小或消除电荷泄露的一个替代过程；

图5A-H展示根据一实施例的用以减小或消除电荷泄露的第二替代过程；

图6A-C图解说明三个额外垂直存储器实施例；

图7A-F图解说明根据一实施例的如图6A中所展示的垂直存储器的制造；

图8图解说明根据一实施例的如图6B中所展示的垂直存储器；

图9A-D图解说明根据一实施例的如图6C中所展示的垂直存储器的制造；及

图10A-F图解说明根据一些实施例的如图6C中所展示的垂直存储器的制造。

具体实施方式

图1图解说明根据发明人视为现有内部实施例的内容的包含呈3D NAND(“与非”)架构的垂直存储器单元串的垂直存储器100的实例。垂直存储器100包含存储器单元堆叠110，存储器单元堆叠110包含浮动栅极(FG)102、电荷阻挡结构(例如，IPD 104)、控制栅极(CG)106及电介质材料叠层(例如，氧化物层108)。在所图解说明实例中，IPD 104安置于每一浮动栅极(FG)102与控制栅极(CG)106之间。电荷可陷获于IPD 104的部分上，例如陷获于IPD 104的在FG 102与相应电介质材料叠层之间横向延伸的部分上。如图1中所展示，FG 102的长度(即，L₁)是相应CG 106的长度(即，L₂)的大约一半。在一个实施例中，举例来说，与大约30nm的相应CG 106的长度相比，FG 102在电流流动方向上(例如，在一串存储器单元的柱中)的长度为大约15nm。

举例来说，在其中给定存储器单元的IPD 104为ONO(氧化物-氮化物-氧化物)的实施例中，氮化物可不合意地使电荷陷获于氮化物的第一实质上水平部分122中及/或陷获于氮化物的第二实质上水平部分120中。因此，本发明的实施例削减那些区中的IPD 104(例如，ONO电荷阻挡结构的氮化物)及/或相对于相应CG 106增加FG 102的长度。本文中所呈现的实施例包含其中(举例来说)使存储器单元中的IPD 104凹入且使用第二浮动栅极材料(例如，FG2多晶硅)(未展示于图1中)来回填凹部的实施例。举例来说，在一些实施例中，主要通过干法蚀刻、气相蚀刻或湿法蚀刻或者其组合使IPD 104从FG 102中的每一者的顶部及底部凹入。替代电介质沉积(例如氧化物层沉积)，替代地用导电材料来填充凹部的所得体积以增加FG 102中的每一者的大小。举例来说，在特定实施例中，FG 102在沟道电流流动方向上的长度实质上等于相应CG 106的长度(例如，与FG 102的长度等于CG 106的长度减IPD 104(例如，氧化氮(NO)或ONO)的两倍厚度相对比)。举例来说，FG 102及CG 106的长度可为大约30nm。在所述实施例中的至少一些实施例中，选择性地移除第一(例如，原始)浮动栅极材料(例如，FG1多晶硅)且形成IPD 104的第二氧化物层，且接着沉积第二浮动栅极材料(例如，FG2多晶硅)并使用其来形成FG 102。