[发明专利]包含无缝单向金属层填充物的三维多级器件及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器器件，包括：

单元层堆叠的竖直重复体，所述竖直重复体位于衬底上方，所述单元层堆叠包括绝缘层、导电层和成核促进剂层；和

存储器堆叠结构，所述存储器堆叠结构延伸穿过所述竖直重复体，其中所述存储器堆叠结构中的每个包括存储器膜和竖直半导体沟道；

其中所述存储器堆叠结构内的每个存储器膜包括：

阻挡电介质，所述阻挡电介质与所述单元层堆叠的所述竖直重复体内的多个绝缘层、多个导电层和多个成核促进剂层直接接触；

电荷存储层，所述电荷存储层接触所述阻挡电介质；和

隧穿电介质，所述隧穿电介质接触所述电荷存储层并且接触所述竖直半导体沟道中的相应一个竖直半导体沟道。

2.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的每个成核促进剂层与所述竖直重复体内的所述绝缘层中的相应一个绝缘层直接接触并且与所述竖直重复体内的所述导电层中的相应一个导电层直接接触。

3.根据权利要求2所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的每个成核促进剂层与所述竖直重复体内的所述绝缘层中的所述相应一个绝缘层的底部表面直接接触。

4.根据权利要求2所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的每个成核促进剂层与所述竖直重复体内的所述绝缘层中的所述相应一个绝缘层的顶部表面直接接触。

5.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述单元层堆叠由所述绝缘层、所述导电层和所述成核促进剂层组成。

6.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的所述单元层堆叠中除最顶部单元层堆叠或最底部单元层堆叠之外的每个单元层堆叠与所述单元层堆叠中的相应覆盖单元层堆叠直接接触并且与所述单元层堆叠中的相应下层单元层堆叠直接接触。

7.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的所述成核促进剂层中的每个包括含金属元素的材料。

8.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述竖直重复体内的所述成核促进剂层中的每个包括非金属材料，所述非金属材料包括硼或硅。

9.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述导电层中的每个包括选自钨、钌、钴和钼的至少一种金属。

10.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中在每个单元层堆叠内，成核促进剂层的厚度小于导电层的厚度的25％。

11.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述存储器堆叠结构中的每个位于相应存储器开口内，所述相应存储器开口延伸穿过所述单元层堆叠的所述竖直重复体并且由所述竖直重复体横向围绕。

12.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述单元层堆叠的所述竖直重复体包括平台区，其中所述竖直重复体内除最顶部导电层之外的每个导电层比所述竖直重复体内的任何覆盖导电层横向延伸更远；

所述平台区包括所述竖直重复体的阶梯式表面，所述阶梯式表面从所述竖直重复体内的最底层持续延伸至所述竖直重复体内的最顶层；和

支撑柱结构延伸穿过所述阶梯式表面并穿过覆盖所述阶梯式表面的后向阶梯式介电材料部分。