[发明专利]具有氢阻挡层的三维存储设备及其制造方法

权利要求书

1.一种三维(3D)存储设备，包括：

衬底；

存储叠层，其包括在所述衬底上方交错的导电层和电介质层；

NAND存储串的阵列，每个NAND存储串垂直延伸穿过所述存储叠层；

多个逻辑处理兼容器件，其在所述NAND存储串的阵列上方；

半导体层，其在所述逻辑处理兼容器件上方并与所述逻辑处理兼容器件接触；

焊盘引出互连层，其在所述半导体层上方；以及

氢阻挡层，其垂直位于所述半导体层与所述焊盘引出互连层之间，其中，所述氢阻挡层被配置为阻挡氢排出。

2.根据权利要求1所述的三维存储设备，其中，所述氢阻挡层包括高k电介质材料。

3.根据权利要求2所述的三维存储设备，其中，所述高k电介质材料包括氧化铝。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，其中，所述氢阻挡层的厚度在1nm和100nm之间。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，其中，所述氢阻挡层横向延伸以覆盖所述半导体层。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，其中，所述氢阻挡层被配置为在所述三维存储设备的制造期间阻挡氢从所述逻辑处理兼容器件排出到所述焊盘引出互连层中或穿过所述焊盘引出互连层。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，还包括：

第一键合层，其在所述NAND存储串的阵列上方并包括多个第一键合触点；

第二键合层，其在所述逻辑处理兼容器件下方并且在所述第一键合层上方且包括多个第二键合触点；以及

键合界面，其垂直位于所述第一键合层和所述第二键合层之间，其中，所述第一键合触点在所述键合界面处与所述第二键合触点接触。

8.根据权利要求7所述的三维存储设备，还包括：

第一互连层，其垂直位于所述NAND存储串的阵列和所述第一键合层之间；以及

第二互连层，其垂直位于所述第二键合层和所述逻辑处理兼容器件之间，

其中，所述逻辑处理兼容器件通过所述第一互连层和所述第二互连层以及所述第一键合触点和所述第二键合触点电连接到所述NAND存储串的阵列。

9.根据权利要求8所述的三维存储设备，还包括垂直延伸穿过所述氢阻挡层和所述半导体层以将所述焊盘引出互连层和所述第二互连层电连接的触点。

10.根据权利要求9所述的三维存储设备，还包括在所述触点与所述氢阻挡层之间的氢阻挡间隔件。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，其中，所述半导体层包括单晶硅。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的三维存储设备，还包括位于所述焊盘引出互连层上方的钝化层。

13.根据权利要求12所述的三维存储设备，其中，所述钝化层包括氮化硅。

14.一种三维(3D)存储设备，包括：

衬底；

第一氢阻挡层，其在所述衬底上方；

多个逻辑处理兼容器件，其在所述第一氢阻挡层上方；

半导体层，其在所述逻辑处理兼容器件上方并与所述逻辑处理兼容器件接触；

第二氢阻挡层，其在所述半导体层上方；以及

焊盘引出互连层，其在所述第二氢阻挡层上方，

其中，所述第一氢阻挡层和所述第二氢阻挡层被配置为在所述三维存储设备的制造期间阻挡氢从所述逻辑处理兼容器件排出。

15.根据权利要求14所述的三维存储设备，其中，所述第一氢阻挡层和所述第二氢阻挡层中的每一个包括高k电介质材料。