[发明专利]三维非易失性存储器及其制造方法

说明书

本发明公开了一种三维非易失性存储器，包括基底、堆叠结构与沟道层。堆叠结构设置于基底上，且包括多个第一介电层、多个栅极与多个电荷存储结构。第一介电层与栅极交替地堆叠。电荷存储结构设置于栅极的一侧。相邻两个电荷存储结构借助位于其间的第一介电层进行隔离。各个电荷存储结构包括依序设置于各个栅极的一侧的第一氧化层、氮化层与第二氧化层。沟道层设置于堆叠结构的邻近于电荷存储结构的侧壁上。

技术领域

本发明是有关于一种存储器，且特别是有关于一种三维非易失性存储器。

背景技术

非易失性存储器元件(如，闪存)由于具有使存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此成为个人计算机和电子设备所广泛采用的一种存储器元件。

目前业界较常使用的闪存阵列包括或非门(NOR)闪存与与非门(NAND)闪存。由于NAND闪存的非易失性存储器结构是使各存储单元串接在一起，其集成度与面积利用率较NOR闪存佳，已经广泛地应用在多种电子产品中。

此外，为了进一步地提升存储器元件的集成度，发展出一种三维NAND闪存。然而，由于目前三维NAND闪存中串接的存储单元的电荷存储结构是彼此相连的连续结构，因此在进行操作时常会在存储单元之间产生干扰现象。

发明内容

本发明提供一种三维非易失性存储器及其制造方法，其可改善在进行操作时存储单元之间的干扰现象。

本发明提出一种三维非易失性存储器，包括基底、堆叠结构与沟道层。堆叠结构设置于基底上，且包括多个第一介电层、多个栅极与多个电荷存储结构。第一介电层与栅极交替地堆叠。电荷存储结构设置于栅极的一侧。相邻两个电荷存储结构借助位于其间的第一介电层进行隔离。各个电荷存储结构包括依序设置于各个栅极的一侧的第一氧化层、氮化层与第二氧化层。沟道层设置于堆叠结构的邻近于电荷存储结构的侧壁上。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，第一介电层的材料例如是氧化硅。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，第一氧化层的材料例如是氧化硅或氮氧化硅。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，第二氧化层的材料例如是氧化硅或氮氧化硅。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，沟道层的材料例如是半导体材料。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，还包括第二介电层。第二介电层设置于沟道层远离堆叠结构的一侧。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，还包括导体层。导体层连接于沟道层的上部。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，堆叠结构还包括缓冲层。缓冲层设置于各个栅极与各个电荷存储结构之间。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，缓冲层的材料例如是高介电常数材料。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，堆叠结构还包括阻挡层。阻挡层设置于各个栅极与缓冲层之间。

依照本发明的一实施例所述，在上述的三维非易失性存储器中，阻挡层的材料例如是功函数金属材料。

本发明提出一种三维非易失性存储器的制造方法，包括下列步骤。于基底上形成堆叠结构。堆叠结构包括多个第一介电层、多个栅极与多个电荷存储结构。第一介电层与栅极交替地堆叠。电荷存储结构设置于栅极的一侧。相邻两个电荷存储结构借助位于其间的第一介电层进行隔离。各个电荷存储结构包括依序设置于各个栅极的一侧的第一氧化层、氮化层与第二氧化层。于堆叠结构的邻近于电荷存储结构的侧壁上形成沟道层。