[发明专利]用于存储器件的方柱形开关元件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于存储器件的开关元件，包括：

包括多个线型沟槽的基底层；

在除所述沟槽以外的所述基底层上形成的第一绝缘图案；

在所述沟槽底部上形成的薄膜形式的第一二极管部；

第二绝缘图案，所述第二绝缘图案在所述沟槽中的所述第一二极管部上形成并彼此间隔以在每个所述沟槽中形成多个孔；和

在所述第一二极管部上方的所述孔中形成的方柱形第二二极管部。

2.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中包含所述沟槽的所述基底层包括氧化物膜。

3.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述沟槽的底部与所述沟槽的侧表面形成直角。

4.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述第一绝缘图案包括非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅薄膜和多晶硅膜中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述第一二极管部包括金属膜。

6.根据权利要求5所述的用于存储器件的开关元件，其中所述金属膜包括铝(Al)、钨(W)、钴(Co)、镍(Ni)和铜(Cu)中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述第二绝缘图案包括氧化物膜。

8.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述第二二极管部包括P-型多晶硅膜。

9.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，其中所述第二二极管部包括N-型多晶硅膜。

10.根据权利要求1所述的用于存储器件的开关元件，还包括：插入在所述第一二极管部和每个所述第二二极管部之间的阻挡层。

11.根据权利要求10所述的用于存储器件的开关元件，其中所述阻挡层包括硅化钛(TiSi₂)、硅化钨(WSi₂)、硅化钴(CoSi₂)、硅化镍(NiSi₂)和氮化钛(TiN)中的任意一种。

12.一种制造用于存储器件的开关元件的方法，包括以下步骤：

在基底层上形成彼此间隔规则间距的线型硬掩模图案；

蚀刻由所述硬掩模图案暴露出的所述基底层以形成多个线型沟槽；

在所述沟槽的底部上形成第一二极管部；

在其中具有所述第一二极管部的所述沟槽中包埋绝缘材料；

沿垂直于所述硬掩模图案的方向，在所述硬掩模图案和所述绝缘材料上形成彼此间隔规则间距的线型掩模图案；

移除由所述掩模图案暴露出的所述绝缘材料，以形成暴露出所述第一二极管部表面的孔；

除去所述掩模图案；和

在所述孔中形成第二二极管部。

13.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中形成第一二极管部的步骤包括：在每个所述沟槽中包埋第一二极管形成材料和蚀刻所述第一二极管材料，以形成所述第一二极管部，从而使其在每个所述沟槽中延伸所述沟槽的长度。

14.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述基底层包括氧化物膜。

15.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述硬掩模图案由非晶碳膜、氮化物膜、氮化硅膜和多晶硅膜中的任意一种形成。

16.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述第一二极管部包括金属材料。

17.根据权利要求16所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述金属材料包括铝(Al)、钨(W)、钴(Co)、镍(Ni)和铜(Cu)中的任意一种。

18.根据权利要求13所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述绝缘材料包括氧化物。

19.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，其中所述掩模图案包括光敏膜图案。

20.根据权利要求12所述的制造用于存储器件的开关元件的方法，还包括以下步骤：在移除所述掩模图案的步骤和在所述孔中形成所述第二二极管部的步骤之间，在所述第一二极管部上形成阻挡层。