[发明专利]非易失性存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种非易失性存储器件，包括：

一对柱状单元沟道，所述一对柱状单元沟道自衬底垂直延伸；

掺杂的管沟道，所述掺杂的管沟道设置为使所述一对柱状单元沟道的下端耦合；

衬底上的绝缘层，所述掺杂的管沟道掩埋在所述绝缘层中；

存储层，所述存储层设置为包围所述柱状单元沟道的侧表面；以及

控制栅电极，所述控制栅电极设置为包围所述存储层的侧表面。

2.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述柱状单元沟道是未被掺杂的。

3.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述柱状单元沟道包括未掺杂的多晶硅层，且所述掺杂的管沟道包括掺杂的多晶硅层。

4.如权利要求1所述的非易失性存储器件，还包括缝隙，所述缝隙设置为使用于控制所述柱状单元沟道中的第一个单元沟道的控制栅电极与用于控制所述柱状单元沟道中的另一个单元沟道的控制栅电极分隔开。

5.如权利要求4所述的非易失性存储器件，其中，所述缝隙设置为贯穿穿过所述掺杂的管沟道的上端。

6.如权利要求4所述的非易失性存储器件，还包括设置为填充所述缝隙的绝缘层。

7.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述掺杂的管沟道包括被掺入N型杂质的多晶硅层。

8.如权利要求1所述的非易失性存储器件，其中，所述柱状单元沟道包括通心粉(macaroni)结构和填充结构。

9.一种制造非易失性存储器件的方法，包括以下步骤：

在衬底上形成多层，所述多层包括形成有管沟道孔的绝缘层和与所述管沟道孔耦合的一对单元沟道孔；

在所述单元沟道孔中形成一对柱状单元沟道，并形成被设置为使所述一对柱状单元沟道的下端彼此电耦合的管沟道；和

在所述管沟道中掺入杂质。

10.如权利要求9所述的方法，其中，利用等离子体掺杂使所述管沟道被掺入杂质。

11.如权利要求10所述的方法，其中，利用等离子体掺杂使所述管沟道被掺入N型杂质。

12.如权利要求9所述的方法，还包括：通过刻蚀所述多层来形成缝隙，以使所述管沟道的上端被贯穿，并且在所述管沟道中掺入杂质的步骤包括通过所述缝隙在所述管沟道中掺入杂质。

13.如权利要求9所述的方法，其中，形成所述多层的步骤包括以下步骤：

在所述衬底上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成牺牲图案；

在所述牺牲图案上形成第二绝缘层；

将所述第二绝缘层平坦化，使得所述牺牲图案暴露；

通过在所述平坦化的第二绝缘层上交替地层叠第三绝缘层和用于形成控制栅电极的导电层，来形成所述多层；

通过刻蚀所述多层来形成所述单元沟道；以及

通过去除所述牺牲层图案来形成所述管沟道孔。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述第一绝缘层和所述第二绝缘层包括氧化硅层，所述牺牲图案包括氮化硅层。

15.如权利要求13所述的方法，其中，通过沿垂直方向交替地层叠氧化物层和多晶硅层来形成所述多层。

16.如权利要求9所述的方法，其中，所述柱状单元沟道填充所述单元沟道孔。

17.如权利要求9所述的方法，其中，所述柱状单元沟道形成为通心粉结构。

18.一种制造非易失性存储器件的方法，包括以下步骤：

在衬底上形成多层，所述多层包括形成有管沟道孔的绝缘层和与所述管沟道孔耦合的一对单元沟道孔；

在所述单元沟道孔中形成一对柱状单元沟道，并形成被设置为使所述一对柱状单元沟道的下端彼此电耦合的管沟道；

形成与所述管沟道耦合且被掺入杂质的掺杂层；以及

使所述杂质扩散至所述管沟道。

19.如权利要求18所述的方法，还包括：通过刻蚀所述多层来形成缝隙，以使所述管沟道的上端被贯穿，并且形成所述掺杂层的步骤包括通过所述缝隙形成与所述管沟道耦合的掺杂层。