[发明专利]存储器元件及其制作方法有效

专利信息
申请号: 201710417339.5 申请日: 2017-06-06
公开(公告)号: CN109003987B 公开(公告)日: 2020-10-16
发明(设计)人: 赖二琨;龙翔澜 申请(专利权)人: 旺宏电子股份有限公司
主分类号: H01L27/11582 分类号: H01L27/11582
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 曹玲柱
地址: 中国台湾新竹*** 国省代码: 台湾;71
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摘要:
搜索关键词: 存储器 元件 及其 制作方法
【权利要求书】:

1.一种存储器元件,包括:

一多层堆叠结构,包括交错堆叠的多个导体层和多个绝缘层以及至少一第一贯穿开口,贯穿该些导体层;

一电荷储存层,毯覆于该第一贯穿开口的一侧壁上;

一第一通道层,位于该第一贯穿开口中;以及

一串列选择开关,位于该多层堆叠结构上,包括:

一第二通道层,位于该第一通道层上方,并与该第一通道层电性接触;

一栅极介电层,位于该第二通道层上,且具有与该电荷储存层相异的一材质;以及

一栅极,位于该栅极介电层上;

一焊垫,位于该第一通道层与该第二通道层之间,并通过该焊垫导通该第一通道层和该第二通道层,第二通道层垂直Z轴的截面尺寸实质小于焊垫垂直Z轴的截面尺寸;

其中,该栅极介电层位于该焊垫的上表面和该第二通道层的侧壁表面。

2.根据权利要求1所述的存储器元件,其中该第二通道层包括一柱状结构,具有小于该第一贯穿开口的一截面尺寸;

该栅极介电层包括一氧化硅材质层或一高介电系数材料,且具有小于该电荷储存层的一厚度;

该第二通道层包括多晶硅;该栅极包括一金属。

3.根据权利要求1所述的存储器元件,还包括:

多个存储单元,位于该些导体层、该电荷储存层和该第一通道层的多个重叠区域上,并通过该第一通道层彼此串连;

一位线,位于该第二通道层上,并与该第二通道层电性接触;

一绝缘材料,位于该位线与该栅极之间,藉以将二者电性隔离;

一半导体基材,其中该些绝缘层和该些导体层堆叠于其上;以及

一接触插塞,贯穿该些绝缘层和该些导体层,并与该半导体基材电性接触。

4.一种存储器元件的制作方法,包括:

形成一多层堆叠结构,使其包括交错堆叠的多个导体层和多个绝缘层以及至少一第一贯穿开口,贯穿该些绝缘层和该些导体层;

形成一电荷储存层,毯覆于该第一贯穿开口的一侧壁上;

于该第一贯穿开口中形成一第一通道层,藉以于该些导体层、该电荷储存层和该第一通道层的多个重叠区域上定义出多个存储单元;

于该第一贯穿开口中形成一焊垫与该第一通道层电性接触;以及

于该多层堆叠结构上形成一串列选择开关,使该串列选择开关包括:

一第二通道层,位于该第一通道层上方,并与该第一通道层电性接触;

一栅极介电层,位于该第二通道层上,且具有与该电荷储存层相异的一材质;以及

一栅极,位于该栅极介电层上;

其中,该焊垫位于该第一通道层与该第二通道层之间,并通过该焊垫导通该第一通道层和该第二通道层,第二通道层垂直Z轴的截面尺寸实质小于焊垫垂直Z轴的截面尺寸;该栅极介电层位于该焊垫的上表面和该第二通道层的侧壁表面。

5.根据权利要求4所述的存储器元件的制作方法,其中该些存储单元的形成,包括:

于一半导体基材上形成多个牺牲层和该些绝缘层交错堆叠;

形成该第一贯穿开口,穿过该些牺牲层;

于该第一贯穿开口的至少一侧壁上依序形成该电荷储存层和该第一通道层;

形成一第二贯穿开口,穿过该些牺牲层和该些绝缘层;

通过该第二贯穿开口移除该些牺牲层;以及

于该些牺牲层的原来位置上,形成该些导体层。

6.根据权利要求5所述的存储器元件的制作方法,还包括:

于该第二贯穿开口的一侧壁形成一介电隔离层;以及

以一导电材料填充该第二贯穿开口,形成一接触插塞与该半导体基材电性接触。

7.根据权利要求5所述的存储器元件的制作方法,该第二通道层的形成包括:

于该第一贯穿开口中形成一焊垫与该第一通道层电性接触;

形成一多晶硅层,覆盖该多层堆叠结构和该焊垫;

以一图案化硬掩模层为一刻蚀掩模,刻蚀该多晶硅层,藉以形成该第二通道层,对准该焊垫,且与该焊垫电性连接。

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