[发明专利]竖直存储器件

说明书

一种竖直存储器件包括衬底上的栅电极和第一结构。栅电极可以在垂直于衬底的上表面的第一方向上彼此间隔开。第一结构沿第一方向延伸穿过栅电极，并且包括在平行于衬底的上表面的水平方向上顺序堆叠的沟道和可变电阻结构。可变电阻结构中可以包括量子点(QD)。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年12月20日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2018-0166554号韩国专利申请的优先权，其内容通过全文引用一并于此。

技术领域

本发明构思涉及竖直存储器件。

背景技术

包括沿竖直方向堆叠的单元的VNAND闪存器件可能具有高操作电压，并且随着堆叠单元的数量增加以及每个单元的尺寸减小，单元之间的干扰可能增加。因此，期望一种具有低操作电压和低单元间干扰的VNAND闪存器件。

半导体纳米晶体也即量子点(QD)是具有几纳米尺寸的晶体结构的半导体材料。与体材料不同，纳米颗粒具有取决于颗粒尺寸的物理特性(例如，能带隙和熔点)。量子点具有很小的尺寸，使得它们每单位体积具有大的表面积并且表现出量子限制效应，因此具有与体材料的特性不同的物理化学特性。量子点可以吸收来自激发源的光，并且可以发射对应于量子点的能带隙的光能。在量子点中，可以通过控制纳米晶体的尺寸和/或组成来选择能带隙。

发明内容

示例实施例提供了一种具有改进特性的竖直存储器件。

示例实施例在竖直存储器件中采用量子点以得到这些改进特性。

根据本发明构思的一个方面，一种竖直存储器件包括衬底上的栅电极和第一结构。栅电极可以在垂直于衬底的上表面的第一方向上彼此间隔开。第一结构沿第一方向延伸穿过栅电极，并且包括在平行于衬底的上表面的水平方向上顺序堆叠的沟道和可变电阻结构。可变电阻结构中可以包括量子点(QD)。

根据本发明构思的一个方面(可以反映与先前描述的方面相同或不同的实施例)，一种竖直存储器件包括衬底上的栅电极和第一结构。栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上彼此间隔开。第一结构沿第一方向延伸穿过栅电极，并且包括在平行于衬底的上表面的水平方向上顺序堆叠的沟道和可变电阻结构。可变电阻结构中可以包括在第一方向上彼此间隔开的多个耗尽区。

根据本发明构思的一个方面(可以反映与先前描述的方面相同或不同的实施例)，一种竖直存储器件包括衬底上的栅电极和第一结构。栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上彼此间隔开。第一结构沿第一方向延伸穿过栅电极，并且包括从每个栅电极起在平行于衬底的上表面的水平方向上顺序堆叠的栅绝缘层、电流路径层和信息存储层。信息存储层中可以包括量子点(QD)。

在示例实施例中，代替电荷存储结构，竖直存储器件可以包括可变电阻结构，因此可以通过相对低的操作电压来操作。另外，上、下单元之间的干扰可以较低，并且用作信息存储结构的可变电阻结构的厚度可以较小，使得竖直存储器件可以具有增强的集成度。

可以在可变电阻结构中形成量子点，使得可以通过相对低的能量形成导电丝，因此可以以相对低的操作电压来存储信息。另外，可以在可变电阻结构中形成多个耗尽区，使得可变电阻结构可以具有低电阻分布。

附图说明

图1至图3是示出了根据示例实施例的竖直存储器件的平面视图和横截面视图；

图4A和图4B分别示出了根据比较实施例和示例实施例的可变电阻结构的导电丝形成能量和电阻分布；

图5至图14是示出了根据示例实施例的制造竖直存储器件的方法的平面视图和横截面视图；

图15至图17是示出了根据示例实施例的竖直存储器件的可变电阻结构的横截面视图；

图18是示出了根据示例实施例的竖直存储器件的横截面视图；