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電子設(shè)備和用于制造其的方法與流程

文檔序號(hào):11810076閱讀:234來源:國知局
電子設(shè)備和用于制造其的方法與流程

本申請(qǐng)要求于2015年5月22日提交的第10-2015-0071716號(hào)韓國專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請(qǐng)通過引用整體合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開的示例性實(shí)施例總體涉及一種半導(dǎo)體器件,更具體地,涉及一種包括從襯底垂直層疊的多個(gè)存儲(chǔ)單元的電子設(shè)備和用于制造其的方法。



背景技術(shù):

半導(dǎo)體器件可以包括例如與非(NAND)型閃存等,這樣的半導(dǎo)體器件即使提供給半導(dǎo)體器件的電源中斷也能夠儲(chǔ)存數(shù)據(jù)并基本上維持儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)。

具有在硅襯底上以單層形成的存儲(chǔ)單元的二維半導(dǎo)體器件趨近集成度極限。近期,已經(jīng)提出了具有從硅襯底垂直層疊的多個(gè)存儲(chǔ)單元的三維半導(dǎo)體器件。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

在實(shí)施例中,提供了一種用于制造包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電子設(shè)備的方法。該方法可以包括:在襯底上形成其中層間電介質(zhì)層與材料層交替層疊的層疊結(jié)構(gòu);形成多個(gè)孔,所述多個(gè)孔被布置為具有基本上恒定的間隔,同時(shí)通過穿過層疊結(jié)構(gòu)而暴露襯底;在所述多個(gè)孔的第一孔中形成溝道層;在所述多個(gè)孔的第二孔中形成虛設(shè)層;在包括虛設(shè)層和溝道層的所得結(jié)構(gòu)上形成掩模圖案,以暴露沿第一方向延伸同時(shí)與沿第一方向布置的虛設(shè)層重疊的區(qū)域;以及通過使用掩模圖案作為刻蝕阻擋來刻蝕層疊結(jié)構(gòu)并且去除虛設(shè)層而形成狹縫。

在實(shí)施例中,可以提供一種包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電子設(shè)備。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸。狹縫可以包括凸部,凸部具有比凹部相對(duì)大的沿第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的沿第二方向的寬度,第二方向與第一方向交叉。

在實(shí)施例中,可以提供一種包括半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的電子設(shè)備。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交 替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸。狹縫可以包括與第二凸部鏡像的第一凸部,第二凸部分別位于第一凸部對(duì)面。狹縫可以包括與第二凹部鏡像的第一凹部,第二凹部分別位于第一凹部對(duì)面。

附圖說明

圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖2C、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B、圖5和圖6是用于解釋對(duì)比示例的半導(dǎo)體器件、用于制造其的方法及其問題的示圖。

圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖8C、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、圖11和圖12是圖示用于解釋根據(jù)各種實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及其制造方法的示例代表的示圖。

圖13是基于實(shí)施例實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的微處理器的配置圖的示例代表。

圖14是基于實(shí)施例實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的處理器的配置圖的示例代表。

圖15是基于實(shí)施例實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

圖16是基于實(shí)施例實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

圖17是基于實(shí)施例實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

具體實(shí)施方式

以下將參照附圖描述各種實(shí)施例。然而,實(shí)施例可以以不同的形式來實(shí)施并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于本文所闡述的實(shí)施例。更確切地說,提供這些實(shí)施例使得本公開將是徹底的和完整的,這些實(shí)施例將把本公開的范圍充分地傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。貫穿本公開,相同的附圖標(biāo)記在各種附圖和實(shí)施例中始終指相同的部分。

將首先描述在制造對(duì)比示例的半導(dǎo)體器件時(shí)出現(xiàn)的問題。

圖1A、圖1B、圖2A、圖2B、圖2C、圖3A、圖3B、圖4A、圖4B、圖5和圖6是用于解釋對(duì)比示例的半導(dǎo)體器件、用于制造其的方法及其問題的示圖。圖1A、圖2A、圖3A和圖4A是平面圖,圖1B、圖2B、圖3B和圖4B是沿圖1A、圖2A、圖3A和圖4A的線A1-A1’截取的剖面圖。圖5和圖6是用于解釋圖4A和圖4B的后續(xù)工藝的剖面圖。

參照?qǐng)D1A和圖1B,可以在襯底10(其中已經(jīng)形成有預(yù)定下部結(jié)構(gòu))上交替層疊多個(gè)層間電介質(zhì)層11和多個(gè)犧牲層12。

可以選擇性地刻蝕層間電介質(zhì)層11和犧牲層12的交替層疊結(jié)構(gòu),從而形成通過穿過交替層疊結(jié)構(gòu)而暴露襯底10的一部分的溝道孔CH1。溝道孔CH1可以形成在除要布置狹縫的區(qū)域以外。在下文中,布置狹縫的區(qū)域?qū)⒈环Q為狹縫區(qū)SA,布置溝道孔CH1的區(qū)域?qū)⒈环Q為溝道區(qū)CA。在溝道區(qū)CA中,可以以Z字型來布置溝道孔CH1。在線A1-A1’上,狹縫區(qū)SA置于其間的相鄰溝道孔CH1之間的間隔可以明顯大于任意一個(gè)溝道區(qū)CA中包括的相鄰溝道孔CH1之間的間隔。

參照?qǐng)D2A和圖2B,可以在溝道孔CH1的側(cè)壁上形成存儲(chǔ)層14,然后可以形成溝道層15以填充其中形成有存儲(chǔ)層14的溝道孔CH1。參照通過將圖2B的部分P1放大而得到的圖2C,存儲(chǔ)層14可以包括按照接近溝道層15的次序順序布置的隧道絕緣層14A、電荷儲(chǔ)存層14B和電荷阻擋層14C。

參照?qǐng)D3A和圖3B,可以在圖2A和圖2B的結(jié)構(gòu)上形成用于形成狹縫的掩模圖案M1。掩模圖案M1可以僅暴露要形成狹縫的區(qū)域并覆蓋其他區(qū)域。狹縫可以位于狹縫區(qū)SA中。

參照?qǐng)D4A和圖4B,可以通過采用圖3A和圖3B的掩模圖案M1作為刻蝕阻擋來刻蝕層間電介質(zhì)層11和犧牲層12的交替層疊結(jié)構(gòu),從而形成沿第一方向延伸的狹縫S1。通過狹縫S1,交替層疊結(jié)構(gòu)可以在與第一方向交叉的第二方向上被劃分為兩部分。當(dāng)狹縫S1形成時(shí),襯底10的一部分也可以通過過刻蝕被刻蝕。

可以在用于形成狹縫S1的刻蝕工藝中去除掩模圖案M1,或者可以通過分離工藝來去除掩模圖案M1。

參照?qǐng)D5,可以去除由狹縫S1暴露的犧牲層12。在下文中,將把通過去除犧牲層12而形成的空間稱為凹槽G1。凹槽G1可以形成為圍繞溝道層15,同時(shí)位于在垂直于襯底10的表面的垂直方向上相鄰的層間電介質(zhì)層11之間。

參照?qǐng)D6,可以將柵電極層16形成為填充在凹槽G1中。可以以這樣的方式來形成柵電極層16,即,沿圖5的工藝所得結(jié)構(gòu)沉積導(dǎo)電材料,并且執(zhí)行刻蝕工藝使得導(dǎo)電材料存在于凹槽G1中。

結(jié)果,可以制造圖6中所示的半導(dǎo)體器件。在該半導(dǎo)體器件中,一個(gè)存儲(chǔ)單元MC可以包括一個(gè)溝道層15、圍繞該溝道層15的一個(gè)柵電極層16以及介于其間的存儲(chǔ)層14。根據(jù)施加至柵電極層16的電壓,電荷可以從溝道層15引入至電荷儲(chǔ)存層14B,或者電荷儲(chǔ)存層14B的電荷可以被放電至溝道層15,使得不同類型的數(shù)據(jù)可以儲(chǔ)存在存儲(chǔ)單元MC中。

然而,根據(jù)對(duì)比示例的半導(dǎo)體器件及其制造方法,可能出現(xiàn)下面的問題。

例如,溝道孔CH1和溝道層15有規(guī)律地布置在溝道區(qū)CA中,但是狹縫區(qū)SA破壞了這種布置規(guī)律。因此,鄰近狹縫區(qū)SA的溝道孔CH1和溝道層15的平面形狀變形。在這種情況下,由于在填充和刻蝕凹槽G1中的導(dǎo)電材料以形成柵電極層16的工藝中導(dǎo)電材料的非一致?lián)p失等,可以形成不一致的柵電極層16。結(jié)果,在對(duì)比示例中,存儲(chǔ)單元MC的特性可以是不一致的。

另外,沿第二方向應(yīng)該確保預(yù)定水平或更大的狹縫S1的寬度。只有當(dāng)狹縫S1的寬度增大至預(yù)定水平或更大時(shí),才可以通過狹縫S1容易地分離層疊結(jié)構(gòu),并且才可以通過狹縫S1來容易地執(zhí)行犧牲層12的去除工藝以及柵電極層16的形成工藝。然而,在對(duì)比示例中,當(dāng)狹縫S1的寬度增大時(shí),半導(dǎo)體器件的面積會(huì)增大。

在本實(shí)施例中,可以解決前述對(duì)比示例的問題,從而提供半導(dǎo)體器件及其制造方法,通過其可以確保一致的存儲(chǔ)單元特性并且減小其面積。

圖7A、圖7B、圖8A、圖8B、圖8C、圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、圖11和圖12是圖示用于解釋根據(jù)各種實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及其制造方法的示例代表的示圖。圖7A、圖8A、圖9A和圖10A是平面圖,圖7B、圖8B、圖9B和圖10B是沿圖7A、圖8A、圖9A和圖10A的線A1-A1’截取的剖面圖。圖11和圖12是用于解釋圖10A和圖10B的后續(xù)工藝的剖面圖。

各種實(shí)施例可以針對(duì)一種電子設(shè)備及其制造方法,該電子設(shè)備能夠確保存儲(chǔ)單元特性的一致性、能夠減小尺寸并且簡(jiǎn)化工藝。

參照?qǐng)D7A和圖7B,可以提供襯底100,襯底100中已經(jīng)形成有預(yù)定下部結(jié)構(gòu)(未圖示)。例如,襯底100可以包括要耦接至溝道層的源極區(qū)??蛇x擇地,襯底100可以包括可耦接至成對(duì)的溝道層的耦接構(gòu)件,以將它們彼此耦接。

在襯底100上,可以交替地層疊多個(gè)層間電介質(zhì)層110和多個(gè)犧牲層120。在后續(xù)工藝中,犧牲層120可以由存儲(chǔ)單元的柵電極取代,并且可以由具有與層間電介質(zhì)層110的刻蝕率不同的刻蝕率的材料形成。即,為了基本上防止層間電介質(zhì)層110在犧牲層120的后續(xù)去除工藝中被損壞。例如,當(dāng)層間電介質(zhì)層110由氧化硅形成時(shí),犧牲層120可以由氮化硅形成。層間電介質(zhì)層110用于使垂直放置的存儲(chǔ)單元的柵電極彼此絕緣,并且可以由各種絕緣材料(諸如氧化硅、氮化硅、氮氧化硅及其組合)形成。

可以選擇性地刻蝕層間電介質(zhì)層110與犧牲層120的交替層疊結(jié)構(gòu),從而形成通過穿過交替層疊結(jié)構(gòu)而暴露襯底100的一部分的溝道孔CH2和虛設(shè)孔DH。溝道孔CH2 用于提供其中要形成溝道的空間,并且可以布置在溝道區(qū)中。在溝道區(qū)中,溝道孔CH2可以以Z字型布置。虛設(shè)孔DH是與溝道無關(guān)的孔,并且可以形成在除溝道區(qū)以外的區(qū)域中。虛設(shè)孔DH可以具有與溝道孔CH2的平面形狀和剖面形狀基本上相同的平面形狀和剖面形狀,并且可以形成為與溝道孔CH2一起有規(guī)律地布置。例如,虛設(shè)孔DH和溝道孔CH2可以以Z字型布置。Z字型可以表示:孔被布置為沿第一方向位于直線上,而沿基本上垂直于第一方向的第二方向不位于直線上并且布置為彼此交叉。兩個(gè)相鄰溝道孔CH2之間的間隔可以與相鄰的溝道孔CH2與虛設(shè)孔DH的間隔基本上相同??梢砸曰旧舷嗤难谀:涂涛g工藝來形成溝道孔CH2和虛設(shè)孔DH。在實(shí)施例中,兩個(gè)溝道孔CH2和一個(gè)虛設(shè)孔DH交替地布置在線A2-A2’上;然而,實(shí)施例不局限于此。在實(shí)施例中,也可以交替地布置三個(gè)或更多個(gè)溝道孔CH2和一個(gè)虛設(shè)孔DH,等等。在實(shí)施例中,也可以交替地布置一個(gè)或更多個(gè)溝道孔CH2和一個(gè)或更多個(gè)虛設(shè)孔DH。

參照?qǐng)D8A和圖8B,可以形成虛設(shè)層DP以填充在虛設(shè)孔DH中。虛設(shè)層DP可以由與層間電介質(zhì)層110或犧牲層120的材料基本上相同的材料形成。在這樣的示例中,在后續(xù)狹縫處理的時(shí)候,在刻蝕層間電介質(zhì)層110和犧牲層120的交替層疊結(jié)構(gòu)的工藝中,也可以去除虛設(shè)層DP,使得工藝簡(jiǎn)化??梢栽谟糜诟采w溝道區(qū)的掩模圖案(未圖示)已經(jīng)形成的狀態(tài)中形成虛設(shè)層DP。

可以在溝道孔CH2的側(cè)壁上形成存儲(chǔ)層140,然后可以形成溝道層150以填充在溝道孔CH2(其中已經(jīng)形成有存儲(chǔ)層140)中。參照通過放大圖8B的部分P2而得到的圖8C,存儲(chǔ)層140可以包括按照接近溝道層150的次序順序布置的隧道絕緣層140A、電荷儲(chǔ)存層140B和電荷阻擋層140C。隧道絕緣層140A能夠使電荷隧穿并且可以由氧化硅等形成。電荷儲(chǔ)存層140B儲(chǔ)存電荷并且可以由氮化硅和多晶硅等形成。電荷阻擋層140C阻擋電荷的傳送并且可以由氧化硅等形成。可以通過沿包括溝道孔CH2的所得結(jié)構(gòu)的整個(gè)表面順序地沉積電荷阻擋層140C、電荷儲(chǔ)存層140B和隧道絕緣層140A,然后執(zhí)行全面刻蝕(blanket etch)來形成存儲(chǔ)層140。溝道層150可以由各種半導(dǎo)體材料(諸如多晶硅)形成。可以通過形成厚度足以充分填充溝道孔CH2(其中已經(jīng)形成有存儲(chǔ)層140)的半導(dǎo)體材料,然后執(zhí)行平坦化工藝(例如,CMP(化學(xué)機(jī)械拋光))直到最上面的層間電介質(zhì)層110被暴露來形成溝道層150。

在以上實(shí)施例中,已經(jīng)描述了以下示例,即,在虛設(shè)孔DH中形成虛設(shè)層DP,然后在溝道孔CH2中形成存儲(chǔ)層140和溝道層150;然而,各種實(shí)施例不局限于此。在實(shí)施例中,可以首先執(zhí)行在溝道孔CH2中形成存儲(chǔ)層140和溝道層150的工藝,然后可以執(zhí)行在虛設(shè)孔DH中形成虛設(shè)層DP的工藝。

參照?qǐng)D9A和圖9B,可以在圖8A和圖8B的結(jié)構(gòu)上形成掩模圖案M2以暴露要形 成狹縫的區(qū)域并且覆蓋其他區(qū)域??梢栽诎ㄌ撛O(shè)層和溝道層的圖8A和圖8B的結(jié)構(gòu)上形成掩模圖案以暴露沿第一方向延伸的區(qū)域,同時(shí)掩模圖案與沿第一方向布置的虛設(shè)層的一部分重疊。由掩模圖案M2暴露的區(qū)域可以具有沿第一方向延伸的線形,同時(shí)與沿第一方向布置的虛設(shè)層DP重疊。沿與第一方向交叉的第二方向,由掩埋圖案M2暴露的區(qū)域的寬度可以小于虛設(shè)層DP的寬度。因此,沿第二方向,只有虛設(shè)層DP的中心部可以由掩埋圖案M2暴露,而虛設(shè)層DP的兩邊緣不會(huì)被暴露。

參照?qǐng)D10A和圖10B,可以通過采用圖9A和圖9B的掩埋圖案M2作為刻蝕阻擋來刻蝕層間電介質(zhì)層110和犧牲層120的交替層疊結(jié)構(gòu),以及可以去除虛設(shè)層DP,從而形成沿第一方向延伸的狹縫S2。在虛設(shè)層DP由與層間電介質(zhì)層110或犧牲層120的材料基本上相同的材料形成的示例中,在刻蝕層間電介質(zhì)層110和犧牲層120的交替層疊結(jié)構(gòu)時(shí),虛設(shè)層DP也可以被去除。然而,在虛設(shè)層DP由與層間電介質(zhì)層110和犧牲層120的材料不同的材料形成的示例中,也可以執(zhí)行虛設(shè)層DP的額外去除工藝。結(jié)果,狹縫S2可以具有這樣的平面形狀,其中第二方向的寬度在虛設(shè)層DP所處的部分處相對(duì)大而在其他部分處相對(duì)小。即,當(dāng)從平面圖觀察時(shí),平面狹縫S2可以具有凸部和凹部沿第一方向交替布置的形狀。

通過該狹縫S2,交替層疊結(jié)構(gòu)可以沿第二方向被劃分為兩個(gè)部分。當(dāng)狹縫S2形成時(shí),也可以通過過刻蝕來刻蝕襯底100的一部分。

在用于形成狹縫S2的刻蝕工藝中可以去除掩模圖案M2,或者可以通過單獨(dú)的工藝來去除掩模圖案M2。在實(shí)施例中,同時(shí)執(zhí)行刻蝕層疊結(jié)構(gòu)以形成狹縫S2以及去除掩模圖案M2。

參照?qǐng)D11,可以通過諸如各向同性刻蝕(例如,濕刻蝕)來去除由狹縫S2暴露的犧牲層120。在下文中,將把通過去除犧牲層120而形成的空間稱為凹槽G2。凹槽G2可以形成為圍繞溝道層150,同時(shí)位于沿垂直方向垂直相鄰的層間電介質(zhì)層110之間。

參照?qǐng)D12,可以形成柵電極層160以填充在凹槽G2中。柵電極層160可以以這樣的方式來形成,即沿圖11的工藝所得結(jié)構(gòu)沉積導(dǎo)電材料并且執(zhí)行全面刻蝕工藝,使得導(dǎo)電材料存在于凹槽G2中。在實(shí)施例中,柵電極層160可以包括TiN等的金屬氮化物層160A和W(鎢)等的金屬層160B。金屬氮化物層160A可以沿凹槽G2的內(nèi)表面形成并且可以用作金屬的擴(kuò)散阻擋。金屬層160B可以形成為填充凹槽G2(其中已經(jīng)形成有金屬氮化物層160A)的其余空間。

通過前述工藝,可以制造圖12中所示的半導(dǎo)體器件。

再次參照?qǐng)D12,根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以包括在襯底100上沿垂直方向延伸的柱狀溝道層150、在襯底100上沿溝道層150交替層疊的層間電介質(zhì)層110和柵電極層160、以及介于溝道層150與柵電極層160之間的存儲(chǔ)層140。一個(gè)溝道層150、圍繞溝道層150的一個(gè)柵電極層160、以及介于其間的存儲(chǔ)層140可以形成一個(gè)存儲(chǔ)單元MC。根據(jù)施加至柵電極層160的電壓,電荷可以從溝道層150引入至電荷儲(chǔ)存層140B,或者電荷儲(chǔ)存層140B的電荷可以被放電至溝道層150,使得不同類型的數(shù)據(jù)可以被儲(chǔ)存在存儲(chǔ)單元MC中。

參照?qǐng)D10A與圖12,層間電介質(zhì)層110和柵電極層160的交替層疊結(jié)構(gòu)可以通過狹縫S2(形成在未布置溝道層150的區(qū)域中)而被劃分為多個(gè)結(jié)構(gòu)。當(dāng)從平面圖觀察時(shí),狹縫S2可以具有凸部和凹部交替布置的形狀,其中,凸部沿第一方向延伸并且具有相對(duì)大的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。在該實(shí)施例中,在第一方向上,狹縫S2的凹部可以形成在分別與相鄰溝道層150相對(duì)應(yīng)的位置,狹縫S2的凸部可以形成在分別與相鄰溝道層150之間的對(duì)應(yīng)區(qū)域相對(duì)應(yīng)的位置。在實(shí)施例中,當(dāng)從平面圖觀察時(shí),狹縫S2的凸部可以包括關(guān)于第一方向鏡像并且關(guān)于第二方向與第二凸部間隔開的第一凸部。第一凸部與第二凸部相對(duì)。在實(shí)施例中,當(dāng)從平面圖觀察時(shí),狹縫S2的凹部可以包括關(guān)于第一方向鏡像并且關(guān)于第二方向與第二凹部間隔開的第一凹部。第一凹部與第二凹部相對(duì)。在實(shí)施例中,狹縫S2包括沿第二方向與第二凸部鏡像的第一凸部,第二凸部與第一凸部相對(duì)地定位。在實(shí)施例中,狹縫S2包括沿第二方向與第二凹部鏡像的第一凹部,第二凹部與第一凹部相對(duì)地定位。

根據(jù)以上所描述的半導(dǎo)體器件及其制造方法,可以獲得以下優(yōu)點(diǎn)。

當(dāng)形成溝道孔CH2時(shí),與溝道孔CH2一起形成規(guī)律布置的虛設(shè)孔DH被形成,使得能夠基本上防止溝道孔CH2和溝道層150的平面形狀變形。因此,可以能夠解決由于溝道孔CH2和溝道層150的變形(例如,非一致導(dǎo)電材料損失)而導(dǎo)致缺陷的問題。結(jié)果,存儲(chǔ)單元MC的特性可以是一致的。

此外,由于形成狹縫S2的工藝包括去除虛設(shè)層DP的工藝,因此可以能夠容易地分離層疊結(jié)構(gòu),而不管狹縫S2的寬度如何。

此外,由于確保與虛設(shè)層DP相對(duì)應(yīng)的部分處的狹縫S2的寬度大到一定程度,因此能夠容易地執(zhí)行通過狹縫S2去除犧牲層120的工藝以及形成柵電極層160的工藝。

另外,由于允許與虛設(shè)層DP不對(duì)應(yīng)的部分處的狹縫S2的寬度小,因此也能夠減小半導(dǎo)體器件的面積。

可以對(duì)前述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及其制造方法進(jìn)行各種變形。

例如,在圖7A和圖7B的工藝中,可以直接沉積柵電極層160來代替犧牲層120。在這樣的示例中,由于狹縫S2僅用于分離層間電介質(zhì)層110與柵電極層160的交替層疊結(jié)構(gòu),因此可以省略圖11和圖12的工藝。

例如,在圖8A和圖8B的工藝中,可以省略形成存儲(chǔ)層140的工藝。即,也可以將溝道層150填充在整個(gè)溝道孔CH2中。在這樣的示例中,在圖12的工藝中將柵電極層160填充在凹槽G2中之前,可以首先執(zhí)行沿凹槽G2的內(nèi)壁形成存儲(chǔ)層140的工藝。這是因?yàn)榇鎯?chǔ)層140僅介于溝道層150與柵電極層160之間。

基于各種實(shí)施例(即,與圖7A至圖12相關(guān)的那些實(shí)施例)的以上和其他存儲(chǔ)電路或半導(dǎo)體器件可以用在一系列設(shè)備或系統(tǒng)中。圖13至圖17提供能夠?qū)崿F(xiàn)本文所公開的存儲(chǔ)電路的設(shè)備或系統(tǒng)的一些示例。

圖13是基于實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的微處理器的配置圖的示例代表。

參照?qǐng)D13,微處理器1000可以執(zhí)行用于控制和調(diào)諧從各種外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、以及將處理結(jié)果輸出至外部設(shè)備的一系列處理的任務(wù)。微處理器1000可以包括存儲(chǔ)單元1010、操作單元1020和控制單元1030等。微處理器1000可以是各種數(shù)據(jù)處理單元,諸如中央處理單元(CPU)、圖形處理單元(GPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和應(yīng)用處理器(AP)。

存儲(chǔ)單元1010是微處理器1000中的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的部分,如處理器寄存器或寄存器等。存儲(chǔ)單元1010可以包括數(shù)據(jù)寄存器、地址寄存器和浮點(diǎn)寄存器等。此外,存儲(chǔ)單元1010可以包括各種寄存器。存儲(chǔ)單元1010可以執(zhí)行暫時(shí)儲(chǔ)存通過操作單元1020對(duì)其執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)、執(zhí)行操作的結(jié)果數(shù)據(jù)以及執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存處的地址的功能。

存儲(chǔ)單元1010可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,存儲(chǔ)單元1010可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在存儲(chǔ)單元1010中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善微處理器1000的操作特性和集成度。

操作單元1020可以根據(jù)控制單元1030解碼命令的結(jié)果來執(zhí)行四則運(yùn)算或邏輯運(yùn)算。操作單元1020可以包括至少一個(gè)算術(shù)邏輯單元(ALU)等。

控制單元1030可以接收來自微處理器1000的存儲(chǔ)單元1010、操作單元1020和外部設(shè)備的信號(hào),執(zhí)行提取、命令解碼和對(duì)微處理器1000的信號(hào)的輸入和輸出的控制,以及運(yùn)行由程序表示的處理。

根據(jù)本實(shí)施方式的微處理器1000可以另外包括高速緩沖存儲(chǔ)單元1040,該高速緩沖存儲(chǔ)單元1040可以暫時(shí)儲(chǔ)存要從除存儲(chǔ)單元1010以外的外部設(shè)備輸入或者要被輸出至外部設(shè)備的數(shù)據(jù)。在該示例中,高速緩存存儲(chǔ)單元1040可以通過總線接口1050來與存儲(chǔ)單元1010、操作單元1020和控制單元1030交換數(shù)據(jù)。

圖14是基于實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的處理器的配置圖的示例代表。

參照?qǐng)D14,處理器1100可以通過包括除微處理器的功能以外的各種功能來改善特性并實(shí)現(xiàn)多功能性,微處理器執(zhí)行用于控制和調(diào)諧從各種外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、以及將處理結(jié)果輸出至外部設(shè)備的一系列處理的任務(wù)。處理器1100可以包括用作微處理器的核單元1110、用于暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的高速緩沖存儲(chǔ)單元1120、以及用于在內(nèi)部設(shè)備與外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)的總線接口1130。處理器1100可以包括各種片上系統(tǒng)(SoC),諸如多核處理器、圖形處理單元(GPU)和應(yīng)用處理器(AP)。

本實(shí)施方式的核單元1110是對(duì)從外部設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算的部分,并且可以包括存儲(chǔ)單元1111、操作單元1112和控制單元1113。

存儲(chǔ)單元1111是處理器1100中儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的部分,如處理器寄存器和寄存器等。存儲(chǔ)單元1111可以包括數(shù)據(jù)寄存器、地址寄存器和浮點(diǎn)寄存器等。此外,存儲(chǔ)單元1111可以包括各種寄存器。存儲(chǔ)單元1111可以執(zhí)行暫時(shí)儲(chǔ)存通過操作單元1112對(duì)其執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)、執(zhí)行操作的結(jié)果數(shù)據(jù)以及執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存處的地址的功能。操作單元1112是處理器1100中執(zhí)行操作的部分。操作單元1112可以根據(jù)控制單元1113解碼命令的結(jié)果來執(zhí)行四則運(yùn)算或邏輯運(yùn)算等。操作單元1112可以包括至少一個(gè)算術(shù)邏輯單元(ALU)等??刂茊卧?113可以接收來自處理器1100的存儲(chǔ)單元1111、操作單元1112和外部設(shè)備的信號(hào),執(zhí)行提取、命令解碼和對(duì)處理器1100的信號(hào)的輸入和輸出的控制,以及運(yùn)行由程序表示的處理。

高速緩沖存儲(chǔ)單元1120是暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的部分,以補(bǔ)償以高速操作的核單元1110與以低速操作的外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)處理速度的差異。高速緩沖存儲(chǔ)單元1120可以包括主儲(chǔ)存器部1121、二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123??傮w而言,高速緩沖存儲(chǔ)單元1120包括主儲(chǔ)存器部1121和二級(jí)儲(chǔ)存器部1122,以及在需要大儲(chǔ)存容量的情況下可以包括三級(jí)儲(chǔ)存器部1123。如果情況需要,則高速緩沖存儲(chǔ)單元1120可以包括更多數(shù)量的儲(chǔ)存器部。也就是說,高速緩沖存儲(chǔ)單元1120中所包括的儲(chǔ)存器部的數(shù)量可以根 據(jù)設(shè)計(jì)而變化。主儲(chǔ)存器部1121、二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123儲(chǔ)存和識(shí)別數(shù)據(jù)的速度可以相同或不同。在各個(gè)儲(chǔ)存器部1121、1122和1123的速度不同的情況下,主儲(chǔ)存器部1121的速度可以最大。高速緩沖存儲(chǔ)單元1120的主儲(chǔ)存器部1121、二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123中的至少一個(gè)儲(chǔ)存器部可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,高速緩沖存儲(chǔ)單元1120可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在高速緩沖存儲(chǔ)單元1020中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善處理器1100的操作特性和集成度。

雖然在圖14中圖示了主儲(chǔ)存器部1121、二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123全都配置在高速緩沖存儲(chǔ)單元1120的內(nèi)部,但是要注意的是,高速緩沖存儲(chǔ)單元1120的主儲(chǔ)存器部1121、二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123可以全部配置在核單元1110的外部,并且可以補(bǔ)償核單元1110與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)處理速度的差異。高速緩沖存儲(chǔ)單元1120的主儲(chǔ)存器部1121可以設(shè)置在核單元1110的內(nèi)部,二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123可以配置在核單元1100的外部以強(qiáng)化數(shù)據(jù)處理速度的差異的補(bǔ)償功能。在實(shí)施方式中,主儲(chǔ)存器部1121和二級(jí)儲(chǔ)存器部1122可以設(shè)置在核單元1110的內(nèi)部,三級(jí)儲(chǔ)存器部1123可以設(shè)置在核單元1110的外部。

總線接口1130是連接核單元1110、高速緩沖存儲(chǔ)單元1120和外部設(shè)備的部分并且允許高效地傳輸數(shù)據(jù)。

根據(jù)本實(shí)施方式的處理器1100可以包括多個(gè)核單元1100,且多個(gè)核單元1110可以共享高速緩沖存儲(chǔ)單元1120。多個(gè)核單元1110和高速緩沖存儲(chǔ)單元1120可以直接連接或通過總線接口1130連接。多個(gè)核單元1110可以以與以上描述的核單元1110的配置相同的方式來配置。在處理器1100包括多個(gè)核單元1110的情況下,高速緩沖存儲(chǔ)單元1120的主儲(chǔ)存器部1121可以相應(yīng)于多個(gè)核單元1110的數(shù)量而配置在每個(gè)核單元1110中,二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123可以以通過總線接口1130被共享的方式配置在多個(gè)核單元1110的外部。主儲(chǔ)存器部1121的處理速度可以大于二級(jí)儲(chǔ)存器部1122和三級(jí)儲(chǔ)存器部1123的處理速度。在另一個(gè)實(shí)施方式中,主儲(chǔ)存器部1121和二級(jí)儲(chǔ)存器部1122可以相應(yīng)于多個(gè)核單元1110的數(shù)量而配置在每個(gè)核單元1110中,三級(jí)儲(chǔ)存器部1123可以以通過總線接口1130被共享的方式配置在多個(gè)核單元1110的外部。

根據(jù)實(shí)施方式的處理器1100還可以包括:嵌入式存儲(chǔ)單元1140,儲(chǔ)存數(shù)據(jù);通信 模塊單元1150,可以以有線方式或無線方式來將數(shù)據(jù)傳輸至外部設(shè)備以及從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù);存儲(chǔ)器控制單元1160,驅(qū)動(dòng)外部存儲(chǔ)器件;媒體處理單元1170,處理在處理器1100中處理的數(shù)據(jù)或從外部輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù),并且將處理過的數(shù)據(jù)輸出至外部接口設(shè)備等。此外,處理器1100可以包括多個(gè)各種模塊和設(shè)備。在該示例中,添加的多個(gè)模塊可以通過總線接口1130與核單元1110和高速緩沖存儲(chǔ)單元1120交換數(shù)據(jù)以及彼此交換數(shù)據(jù)。

嵌入式存儲(chǔ)單元1140不僅可以包括易失性存儲(chǔ)器件還可以包括非易失性存儲(chǔ)器件。易失性存儲(chǔ)器件可以包括DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、移動(dòng)DRAM、SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和具有與以上提及的存儲(chǔ)器類似的功能的存儲(chǔ)器等。非易失性存儲(chǔ)器可以包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)、NOR快閃存儲(chǔ)器、NAND快閃存儲(chǔ)器、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、自旋傳輸力矩隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STTRAM)、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)、具有類似功能的存儲(chǔ)器。

通信模塊單元1150可以包括能夠與有線網(wǎng)絡(luò)連接的模塊、能夠與無線網(wǎng)絡(luò)連接的模塊及其二者。有線網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括局域網(wǎng)(LAN)、通用串行總線(USB)、以太網(wǎng)、電力線通信(PLC),諸如通過傳輸線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的各種設(shè)備等。無線網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)、碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、無線LAN、無線個(gè)域網(wǎng)(Zigbee)、泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN)、藍(lán)牙、射頻識(shí)別(RFID)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE,long term evolution)、近場(chǎng)通信(NFC)、無線寬帶互聯(lián)網(wǎng)(Wibro)、高速下行分組接入(HSDPA)、寬帶CDMA(WCDMA)、超寬帶(UWB),諸如在無傳輸線的情況下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的各種設(shè)備等。

存儲(chǔ)器控制單元1160管理和處理在根據(jù)不同的通信標(biāo)準(zhǔn)來操作的處理器1100與外部?jī)?chǔ)存設(shè)備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。存儲(chǔ)器控制單元1160可以包括各種存儲(chǔ)器控制器,例如,可以控制IDE(集成電路設(shè)備)、SATA(串行高級(jí)技術(shù)附件)、SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、RAID(獨(dú)立盤的冗余陣列)、SSD(固態(tài)盤)、eSATA(外部SATA)、PCMCIA(個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì))、USB(通用串行總線)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等的設(shè)備。

媒體處理單元1170可以處理在處理器1100中處理的數(shù)據(jù)或者以圖像、聲音和其他的形式從外部輸入設(shè)備輸入的數(shù)據(jù),并且將數(shù)據(jù)輸出至外部接口設(shè)備。媒體處理單元1170可以包括圖形處理單元(GPU)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、高清晰度音頻設(shè)備(HD音頻)、高清晰度多媒體接口(HDMI)控制器等。

圖15是基于實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

參照?qǐng)D15,作為用于處理數(shù)據(jù)的設(shè)備的系統(tǒng)1200可以執(zhí)行輸入、處理、輸出、通信、儲(chǔ)存等以進(jìn)行一系列數(shù)據(jù)操作。該系統(tǒng)1200可以包括處理器1210、主存儲(chǔ)器件1220、輔助存儲(chǔ)器件1230、接口設(shè)備1240等。本實(shí)施方式的系統(tǒng)1200可以是使用處理器來操作的各種電子系統(tǒng),諸如計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、PDA(個(gè)人數(shù)字助理)、便攜式計(jì)算機(jī)、上網(wǎng)本、無線電話、移動(dòng)電話、智能電話、數(shù)字音樂播放器、PMP(便攜式多媒體播放器)、照相機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、攝像機(jī)、錄音機(jī)、遠(yuǎn)程信息處理、視聽(AV)系統(tǒng)、智能電視等。

處理器1210可以解碼輸入的命令以及針對(duì)儲(chǔ)存在系統(tǒng)1200中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理操作、比較等,并且控制這些操作。處理器1210可以包括微處理器單元(MPU)、中央處理單元(CPU)、單核/多核處理器、圖形處理單元(GPU)、應(yīng)用處理器(AP)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)等。

主存儲(chǔ)器件1220是這樣的儲(chǔ)存器,其在運(yùn)行程序時(shí)可以暫時(shí)儲(chǔ)存、調(diào)用和運(yùn)行來自輔助存儲(chǔ)器件1230的程序碼或數(shù)據(jù)以及在電源中斷時(shí)可以保持記憶內(nèi)容。主存儲(chǔ)器件1220可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,主存儲(chǔ)器件1220可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在主存儲(chǔ)器件1220中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善系統(tǒng)1200的操作特性和集成度。

此外,主存儲(chǔ)器件1220還可以包括易失性存儲(chǔ)器型(其中,在電源中斷時(shí)所有內(nèi)容都被擦除)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)等。與此不同,主存儲(chǔ)器件1220可以不包括根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,而是可以包括易失性存儲(chǔ)器型(其中,在電源中斷時(shí)所有內(nèi)容都被擦除)的靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(SRAM)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)等。

輔助存儲(chǔ)器件1230是用于儲(chǔ)存程序碼或數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器件。雖然輔助存儲(chǔ)器件1230的速度比主存儲(chǔ)器件1220慢,但是輔助存儲(chǔ)器件1230可以儲(chǔ)存更大量的數(shù)據(jù)。輔助存儲(chǔ)器件1230可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,輔助存儲(chǔ)器件1230可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層 間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在輔助儲(chǔ)器件1230中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善系統(tǒng)1200的操作特性和集成度。

此外,輔助存儲(chǔ)器件1230還可以包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)(見圖16的參考標(biāo)記1300),諸如使用磁的磁帶、磁盤、使用光的光盤、使用磁和光二者的磁光盤、固態(tài)盤(SSD)、USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等。與此不同,輔助存儲(chǔ)器件1230可以不包括根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,而是可以包括數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)(見圖16的參考標(biāo)記1300),諸如使用磁的磁帶、磁盤、使用光的光盤、使用磁和光二者的磁光盤、固態(tài)盤(SSD)、USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等。

接口設(shè)備1240可以用于在本實(shí)施方式的系統(tǒng)1200與外部設(shè)備之間執(zhí)行命令和數(shù)據(jù)的交換。接口設(shè)備1240可以是小鍵盤、鍵盤、鼠標(biāo)、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、顯示器、各種人機(jī)接口設(shè)備、通信設(shè)備等。通信設(shè)備可以包括能夠與有線網(wǎng)絡(luò)連接的模塊、能夠與無線網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備及其二者。有線網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括局域網(wǎng)(LAN)、通用串行總線(USB)、以太網(wǎng)、電力線通信(PLC),諸如通過傳輸線發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的各種設(shè)備等。無線網(wǎng)絡(luò)模塊可以包括紅外線數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(IrDA)、碼分多址(CDMA)、時(shí)分多址(TDMA)、頻分多址(FDMA)、無線LAN、無線個(gè)域網(wǎng)(Zigbee)、泛在傳感器網(wǎng)絡(luò)(USN)、藍(lán)牙、射頻識(shí)別(RFID)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE,long term evolution)、近場(chǎng)通信(NFC)、無線寬帶互聯(lián)網(wǎng)(Wibro)、高速下行分組接入(HSDPA)、寬帶CDMA(WCDMA)、超寬帶(UWB),諸如在無傳輸線的情況下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的各種設(shè)備等。

圖16是基于實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

參照?qǐng)D16,數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300可以包括具有非易失性特性的作為用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的組件的儲(chǔ)存設(shè)備1310、控制儲(chǔ)存設(shè)備1310的控制器1320、用于與外部設(shè)備連接的接口1330、以及用于暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的暫時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備1340。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300可以是:盤型,諸如硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)、緊湊型盤只讀存儲(chǔ)器(CDROM)、數(shù)字化通用盤(DVD)、固態(tài)盤(SSD)等;以及卡型,諸如USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC) 卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等。

儲(chǔ)存設(shè)備1310可以包括半永久儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的非易失性存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)器可以包括ROM(只讀存儲(chǔ)器)、NOR快閃存儲(chǔ)器、NAND快閃存儲(chǔ)器、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)等。

控制器1320可以控制儲(chǔ)存設(shè)備1310與接口1330之間的數(shù)據(jù)交換。為此,控制器1320可以包括處理器1321等,處理器1321執(zhí)行操作以對(duì)通過接口1330而從數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300的外部輸入的命令進(jìn)行處理。

接口1330用于執(zhí)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300與外部設(shè)備之間的命令和數(shù)據(jù)的交換。在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300是卡型的示例中,接口1330可以與諸如USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等的設(shè)備中所用的接口兼容,或者可以與類似于以上提及的設(shè)備的設(shè)備中所用的接口兼容。在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300是盤型的示例中,接口1330可以與諸如IDE(集成電路設(shè)備)、SATA(串行高級(jí)技術(shù)附件)、SCSI(小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口)、eSATA(外部SATA)、PCMCIA(個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國際協(xié)會(huì))、USB(通用串行總線)等的接口兼容,或者可以與類似于以上提及的接口的接口兼容。接口1330可以與具有彼此不同類型的一個(gè)或更多個(gè)接口兼容。

暫時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備1340可以暫時(shí)地儲(chǔ)存數(shù)據(jù),以用于根據(jù)與外部設(shè)備、控制器和系統(tǒng)的接口的多樣性和高性能而在接口1330與儲(chǔ)存設(shè)備1310之間高效地傳輸數(shù)據(jù)。用于暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的暫時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備1340可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。暫時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備1340可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在儲(chǔ)存設(shè)備1310或暫時(shí)儲(chǔ)存設(shè)備1340中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善數(shù)據(jù)儲(chǔ)存系統(tǒng)1300的操作特性和集成度。

圖17是基于實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)電路的存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置圖的示例代表。

參照?qǐng)D17,存儲(chǔ)系統(tǒng)1400可以包括具有非易失性特性而作為用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的組件的存儲(chǔ)器1410、控制存儲(chǔ)器1410的存儲(chǔ)器控制器1420、用于與外部設(shè)備連接的接口1430 等。存儲(chǔ)系統(tǒng)1400可以是卡型,諸如固態(tài)盤(SSD)、USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等。

用于儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器1410可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,存儲(chǔ)器1410可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu),在存儲(chǔ)器1410中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善存儲(chǔ)系統(tǒng)1400的操作特性和集成度。

此外,根據(jù)本實(shí)施方式的存儲(chǔ)器1410還可以包括具有非易失性特性的ROM(只讀存儲(chǔ)器)、NOR快閃存儲(chǔ)器、NAND快閃存儲(chǔ)器、相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)等。

存儲(chǔ)器控制器1420可以控制存儲(chǔ)器1410與接口1430之間的數(shù)據(jù)交換。為此,存儲(chǔ)器控制器1420可以包括處理器1421,處理器1421執(zhí)行用于對(duì)通過接口1430從存儲(chǔ)系統(tǒng)1400的外部輸入的命令進(jìn)行處理的操作。

接口1430用于執(zhí)行存儲(chǔ)系統(tǒng)1400與外部設(shè)備之間的命令和數(shù)據(jù)的交換。接口1430可以與諸如USB存儲(chǔ)器(通用串行總線存儲(chǔ)器)、安全數(shù)字(SD)卡、迷你安全數(shù)字(mSD)卡、微型安全數(shù)字(微型SD)卡、安全數(shù)字大容量(SDHC)卡、記憶棒卡、智能媒體(SM)卡、多媒體卡(MMC)、嵌入式MMC(eMMC)、緊湊型快閃(CF)卡等的設(shè)備中所用的接口兼容,或者可以與類似于以上提及的設(shè)備的設(shè)備中所用的接口兼容。接口1430可以與具有彼此不同類型的一個(gè)或更多個(gè)接口兼容。

根據(jù)本實(shí)施方式的存儲(chǔ)系統(tǒng)1400還可以包括緩沖存儲(chǔ)器1440,緩沖存儲(chǔ)器1440用于根據(jù)與外部設(shè)備、存儲(chǔ)器控制器和存儲(chǔ)系統(tǒng)的接口的多樣性和高性能而在接口1430與存儲(chǔ)器1410之間高效地傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。例如,用于暫時(shí)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的緩沖存儲(chǔ)器1440可以包括根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)或更多個(gè)上述半導(dǎo)體器件。例如,緩沖存儲(chǔ)器1440可以包括:多個(gè)溝道層,從襯底沿垂直方向延伸;層間電介質(zhì)層和柵電極層,在襯底上沿溝道層交替層疊;存儲(chǔ)層,介于溝道層與柵電極層之間;以及狹縫,形成在層間電介質(zhì)層與柵電極層的層疊結(jié)構(gòu)中并且沿第一方向延伸,其中,狹縫包括凸部和凹部,凸部具有相對(duì)大的與第一方向交叉的第二方向的寬度,凹部具有相對(duì)小的第二方向的寬度。通過該結(jié)構(gòu), 在緩沖存儲(chǔ)器1440中,可以確保存儲(chǔ)單元的特性的一致性,并且可以減小尺寸并簡(jiǎn)化工藝。結(jié)果,可以改善存儲(chǔ)系統(tǒng)1400的操作特性和集成度。

此外,根據(jù)本實(shí)施方式的緩沖存儲(chǔ)器1440還可以包括具有易失性特性的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等以及具有非易失性特性的相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、自旋傳輸力矩隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STTRAM)和磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)等。與此不同,緩沖存儲(chǔ)器1440可以不包括根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件,而是可以包括具有易失性特性的SRAM(靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)和DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)等以及具有非易失性特性的相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(PRAM)、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RRAM)、自旋傳輸力矩隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(STTRAM)和磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(MRAM)等。

圖13至圖17中的基于在本文件中公開的存儲(chǔ)器件的電子設(shè)備或系統(tǒng)的以上示例中的特征可以以各種設(shè)備、系統(tǒng)或應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)。一些示例包括移動(dòng)電話或其他便攜式通信設(shè)備、平板電腦、筆記本或膝上計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、智能電視機(jī)、電視機(jī)頂盒、多媒體服務(wù)器、有或無無線通信功能的數(shù)字照相機(jī)、手表或具有無線通信能力的其他可佩帶設(shè)備。

雖然本公開包含很多細(xì)節(jié),但是這些細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)實(shí)施例的范圍或者可以要求保護(hù)的內(nèi)容的范圍的限制,而是對(duì)可針對(duì)具體實(shí)施例的特征的描述。在本公開中單獨(dú)的實(shí)施例的上下文中描述的特定特征也可以與單個(gè)實(shí)施例組合來實(shí)現(xiàn)。相反地,在單個(gè)實(shí)施例的上下文中描述的各種特征也可以在多個(gè)實(shí)施例中單獨(dú)地實(shí)現(xiàn)或者以任何適當(dāng)?shù)淖咏M合來實(shí)現(xiàn)。此外,雖然特征可以在上面被描述為在特定組合中起作用并且甚至最初要求這樣被保護(hù),但是在某些情況下,可以從所述組合中去除來自要求保護(hù)的組合的一個(gè)或更多個(gè)特征,以及要求保護(hù)的組合可以針對(duì)子組合或子組合的變化。

類似地,雖然在附圖中以特定次序來描述操作,但是這不應(yīng)當(dāng)被理解為需要以所示的特定次序或順序次序來執(zhí)行這樣的操作,或者需要執(zhí)行所有圖示的操作以完成期望的結(jié)果。此外,在本公開中描述的實(shí)施例中的各種系統(tǒng)組件的分離不應(yīng)當(dāng)被理解為在所有實(shí)施例中需要這種分離。

僅描述了若干實(shí)施方式和示例??梢曰谠诒竟_中描述和圖示的內(nèi)容來做出其他實(shí)施方式、改進(jìn)和變化。

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