三维存储装置及其制造方法与流程

本申请涉及半导体，并且具体而言，涉及三维(3d)存储装置及其制造方法。

背景技术：

1、非与(nand)存储器是一种非易失性存储器，其不需要电源即可保留存储的数据。消费电子产品、云计算和大数据需求的不断增长带来了对更大容量和更好性能的nand存储器的持续需求。随着常规二维(2d)nand存储器接近其物理极限，三维(3d)nand存储器现在正在发挥重要作用。3d nand存储器在单个管芯上使用多个堆叠层，以实现更高的密度、更高的容量、更快的性能、更低的功耗和更好的成本效率。

2、3d nand装置的存储单元包括沉积在电荷陷阱层上的隧道绝缘层。在沉积工艺期间，通常在隧道绝缘层和电荷陷阱层之间的界面中形成一些缺陷，并且随后的退火工艺可能在界面中产生更多的缺陷。这些缺陷影响3dnand装置的可靠性，例如耐久性和电荷保持特性。

技术实现思路

1、在本公开的一个方面中，一种用于制造3d存储装置的方法包括：为3d存储装置提供衬底，在衬底的顶表面之上形成层堆叠体，形成延伸穿过层堆叠体的沟道孔，在沟道孔的侧壁上形成阻挡层，在阻挡层的表面上形成电荷陷阱层，在电荷陷阱层的表面区域之上形成隧道绝缘层，在隧道绝缘层的表面上形成沟道层，以及穿过层堆叠体形成存储单元。电荷陷阱层的表面区域包括包含特定量的碳元素的碳区域。每个存储单元包括阻挡层、电荷陷阱层和隧道绝缘层的部分。

2、在本公开的另一方面中，一种3d存储装置包括衬底、形成在衬底之上的层堆叠体、延伸穿过层堆叠体的沟道层、延伸穿过层堆叠体并形成在沟道层和层堆叠体之间的功能层、以及穿过层堆叠体形成的存储单元。功能层包括阻挡层、电荷陷阱层和隧道绝缘层。电荷陷阱层包括包含特定量的碳元素的碳区域。每个存储单元包括功能层的一部分。

3、在本公开的另一方面中，一种存储设备包括用于接收输入的输入/输出(i/o)部件、用于缓冲信号的缓冲器、用于实施操作的控制器、以及3d存储装置。该3d存储装置包括衬底、形成在衬底之上的层堆叠体、延伸穿过层堆叠体的沟道层、延伸穿过层堆叠体并形成在沟道层和层堆叠体之间的功能层、以及穿过层堆叠体形成的存储单元。功能层包括阻挡层、电荷陷阱层和隧道绝缘层。电荷陷阱层包括包含特定量的碳元素的碳区域。每个存储单元包括功能层的一部分。

4、本领域技术人员可以根据本公开的说明书、权利要求和附图来理解本公开的其他方面。

技术特征：

1.一种三维(3d)存储装置，包括：

2.根据权利要求1所述的3d存储装置，其中：

3.根据权利要求2所述的3d存储装置，还包括：

4.根据权利要求2所述的3d存储装置，其中：

5.根据权利要求2所述的3d存储装置，其中，所述电荷陷阱层还包括：

6.根据权利要求1所述的3d存储装置，其中：

7.根据权利要求1所述的3d存储装置，其中：

8.根据权利要求5所述的3d存储装置，其中：

9.根据权利要求8所述的3d存储装置，其中：

10.根据权利要求5所述的3d存储装置，其中：

11.根据权利要求1所述的3d存储装置，其中：

12.根据权利要求2所述的3d存储装置，还包括：

13.一种三维(3d)存储装置，包括：

14.根据权利要求13所述的3d存储装置，还包括：

15.根据权利要求13所述的3d存储装置，其中，所述电荷陷阱层还包括：

16.根据权利要求13所述的3d存储装置，其中：

17.根据权利要求15所述的3d存储装置，其中：

18.根据权利要求17所述的3d存储装置，其中：

19.根据权利要求15所述的3d存储装置，其中：

20.一种存储设备，包括：

技术总结
提供了三维(3D)NAND存储装置和方法。在一个方面中，一种制造方法包括形成层堆叠体、沟道孔、阻挡层、电荷陷阱层、隧道绝缘层和沟道层。电荷陷阱层的表面区域包括碳区域，所述碳区域包括特定量的碳元素。

技术研发人员：王启光,蒲浩,李拓,赵英杰
受保护的技术使用者：长江存储科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15