[发明专利]三维存储器元件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造一存储器元件的方法，包括：

形成一第一半导体材料的多个层；

形成通过这些层的多个孔洞；

透过这些孔洞，对这些层执行一刻蚀工艺，以在相邻且围绕这些孔洞的这些层之中形成多个拉回(pull-back)区域；

沉积一第二半导体材料的一薄膜于这些孔洞之上与这些拉回区域之内；

将部分该第二半导体材料的该薄膜从这些孔洞除去，同时留下与这些层中的该第一半导体材料接触的这些拉回区域当中的该第二半导体材料的多个元素；以及

以绝缘材料填充这些孔洞；

其中，该第一半导体材料的这些层中的多层各自具有一第一掺杂浓度分布，且这些拉回区域当中的该第二半导体材料的这些元素具有一第二掺杂浓度分布，该第二掺杂浓度分布在该第二半导体材料的这些元素中相较于该第一掺杂浓度分布建立一较高的导电性。

2.根据权利要求1所述的方法，其中这些孔洞包括排列在一线上的至少一组孔洞，且在与该组孔洞中的多个孔洞相邻的这些拉回区域当中的该第二半导体材料的这些元素是连接于该线上的相邻孔洞之间，以在各该层中形成一导电线。

3.根据权利要求1所述的方法，更包括在这些层上方的多个阶梯状着陆区形成多个开口，以及透过这些层中的这些开口执行离子注入(ion implantation)。

4.根据权利要求1所述的方法，其中该第一半导体材料及该第二半导体材料是具有不同掺杂浓度分布的硅。

5.根据权利要求1所述的方法，更包括图案化该第一半导体材料的这些层，该第一半导体材料的这些层包括多个衬垫区域以及各自耦接至这些衬垫区域的多个条带，其中，这些孔洞是通过这些衬垫区域而形成。

6.根据权利要求5所述的方法，其中这些孔洞包括排列在一线上的至少一组孔洞，且在与该组孔洞中的多个孔洞相邻的这些拉回区域当中的该第二半导体材料的这些元素是连接于该线上的相邻孔洞之间，以在各该层中形成该第二半导体材料的一导电线。

7.根据权利要求6所述的方法，更包括在这些层上方的这些衬垫区域之中的多个阶梯状着陆区形成多个开口，以及在与这些开口相邻的这些衬垫区域之中的这些阶梯状着陆区中执行离子注入(ion implantation)。

8.根据权利要求7所述的方法，其中在这些层中的一层当中，该第一半导体材料的各该衬垫区域具有一第一掺杂浓度分布，该第二半导体材料的各该导电线具有一第二掺杂浓度分布，各该阶梯状着陆区具有一第三掺杂浓度分布。

9.根据权利要求1所述的方法，包括：

在所述形成该第一半导体材料的这些层的步骤之后以及在所述形成通过这些层的这些孔洞的步骤之前，

在该第一半导体材料的这些层中，刻蚀第一半导体材料条带的多个叠层；

形成一存储器层于这些叠层中的第一半导体材料条带的表面上方；以及

形成多个导电线于该存储器层之上。

10.一种半导体元件，包括：

多个层，这些层各自包括一第一半导体材料的多个半导体衬垫中的一半导体衬垫，使这些层中的这些半导体衬垫形成半导体衬垫的一叠层；

一第二半导体材料的一叠层，与半导体衬垫的该叠层中的该第一半导体材料接触；以及

多个绝缘材料支柱，通过该第二半导体材料的该叠层，其中该第二半导体材料是在相邻且围绕这些层中的这些绝缘材料支柱的区域中。

11.根据权利要求10所述的半导体元件，其中在该第一半导体材料的半导体衬垫的该叠层中的多个衬垫各自具有一第一掺杂浓度分布，在该叠层中的该第二半导体材料的多个元素具有一第二掺杂浓度分布，该第二掺杂浓度分布在该第二半导体材料的这些元素中相较于该第一掺杂浓度分布建立一较高的导电性。

12.根据权利要求11所述的半导体元件，其中这些绝缘材料支柱包括排列在一线上的至少一组支柱，且在相邻且围绕该组支柱中的相邻支柱的区域当中的该第二半导体材料的这些元素是连接于该线上的相邻支柱之间，以在各该层中形成一导电线。

13.根据权利要求10所述的半导体元件，更包括这些层上方的多个阶梯状着陆区的多个开口，以及透过这些层中的这些开口的离子注入(ion implantation)。