[实用新型]三维存储器

说明书

本实用新型涉及一种三维存储器，所述三维存储器包括：存储堆叠结构，所述存储堆叠结构包括交替堆叠的控制栅极和绝缘层；沟道孔结构，贯穿所述存储堆叠结构；所述控制栅极的宽度小于绝缘层的宽度，使得相邻绝缘层之间具有凹槽，部分所述沟道孔结构位于所述凹槽内。上述三维存储器的性能得到提高。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种三维存储器。

背景技术

近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(Bit Cost)，三维的闪存存储器(3D NAND)技术得到了迅速发展。

在3D NAND闪存结构中，包括存储阵列结构，所述存储阵列结构包括对多层堆叠结构。随着堆叠结构复合介质薄膜层数的不断增加，极高深宽比沟道在小的沟道孔的(CH)的关键尺寸(CD)背景下，沟道孔内形成功能侧壁越发困难。此外，由于传统的后栅法需要在磷酸湿法去除假栅SiN后，先沉积TiN薄膜和高K介质薄膜再填金属栅极W，这会在一定程度上削减填充金属栅极的空间，增加形成金属栅极的工艺难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种三维存储器，提高形成的三维存储器的性能。

本实用新型的技术方案还提供一种三维存储器，包括：存储堆叠结构，所述存储堆叠结构包括交替堆叠的控制栅极和绝缘层；沟道孔结构，贯穿所述存储堆叠结构；所述控制栅极的宽度小于绝缘层的宽度，使得相邻绝缘层之间具有凹槽，部分所述沟道孔结构位于所述凹槽内。

可选的，还包括：栅介质层，位于所述控制栅极端部与所述沟道孔结构之间，至少覆盖所述控制栅极的端部与所述沟道孔结构相对的侧壁表面。

可选的，所述控制栅极的宽度小于绝缘层的宽度，使得相邻绝缘层之间具有凹槽，所述凹槽底部为控制栅极的端面；所述栅介质层至少覆盖所述凹槽的底部表面。

可选的，所述栅介质层还覆盖围绕沟道孔结构的绝缘层的侧壁表面。

可选的，所述沟道孔结构形成于沟道孔内，包括：至少部分位于所述凹槽内的电荷阻挡层；覆盖所述沟道孔侧壁以及电荷阻挡层表面的电荷捕获层、覆盖所述电荷捕获层的隧穿层以及覆盖所述隧穿层的沟道层；位于所述沟道层表面且填充满所述沟道孔的沟道介质层。

可选的，所述控制栅极包括栅极、以及位于所述栅极与绝缘层、栅极与栅介质层之间的扩散阻挡层。

可选的，所述存储堆叠结构包括核心区域和围绕所述核心区域的台阶区域，所述台阶区域暴露出每一层控制栅极的端部；所述台阶区域上覆盖有介质层。

可选的，还包括贯穿所述介质层至各层控制栅极端部表面的接触部。

可选的，还包括贯穿所述存储堆叠结构的阵列共源极。

可选的，所述三维存储器为3D NAND存储器。

本实用新型的三维存储器的沟道孔结构的扩散阻挡层形成于相邻绝缘层之间的凹槽内，不占据沟道孔内空间，可以降低在沟道孔内形成沟道孔结构的难度，提高沟道孔结构的质量，进而提高三维存储器的性能；还可以降低沟道孔的尺寸以进一步可以提高三维存储器的集成度。

进一步，所述三维存储器的栅介质层仅形成于控制栅极的端面与沟道孔结构之间，不占用控制栅极的形成空间，从而降低在相邻绝缘层之间形成控制栅极的难度，提高控制栅极的质量，进而提高存储器的性能。

附图说明

图1至图8为本实用新型一具体实施方式的三维存储器的形成过程的结构示意图；