[发明专利]3D NAND闪存存储器元件

权利要求书

1.一种3D NAND闪存存储器元件，其特征在于，包括：

基底；

源极线，形成于所述基底上；

堆叠结构，形成于所述源极线上，所述堆叠结构包括第一选择晶体管、多个存储单元与第二选择晶体管，其中所述第一选择晶体管包括第一选择栅极，所述多个存储单元包括多个控制栅极，所述第二选择晶体管包括第二选择栅极；

位线，形成于所述堆叠结构上；以及

至少一柱状通道部，自所述源极线轴向延伸并贯穿所述堆叠结构，以耦接至所述位线，

其中所述第一选择晶体管包括改良萧特基能障(MSB)晶体管，以生成多数载流子直接隧穿(Direct Tunneling)至所述柱状通道部来执行程序操作或者抹除操作。

2.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，还包括驱动电路，位于所述堆叠结构下方的所述基底上。

3.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一选择晶体管为源极侧选择晶体管，还包括：

第一硅化金属层，形成于所述源极线与所述第一选择栅极之间，并且通过绝缘层与所述第一选择栅极隔离；以及

第一型重掺杂区，形成于所述第一硅化金属层与所述柱状通道部之间，并且直接接触所述第一硅化金属层以及所述柱状通道部。

4.如权利要求3所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一硅化金属层的材料包括硅化镍(NiSi_X)、硅化钴(CoSi_X)或硅化钛(TiSi_X)。

5.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一选择栅极的材料与所述第二选择栅极的材料包括金属。

6.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述多个控制栅极的材料包括多晶硅。

7.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述柱状通道部的材料包括n-掺杂多晶硅、p-掺杂多晶硅、或者非掺杂(non-doped)多晶硅。

8.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述柱状通道部为实心柱体或空心柱体。

9.如权利要求8所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述空心柱体内还包括绝缘柱体。

10.如权利要求1所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一选择晶体管为漏极侧选择晶体管，还包括：

第一硅化金属层，形成于所述位线与所述第一选择栅极之间，并且通过绝缘层与所述第一选择栅极隔离；以及

第一型重掺杂区，形成于所述第一硅化金属层与所述柱状通道部之间，并且直接接触所述第一硅化金属层以及所述柱状通道部。

11.如权利要求10所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一硅化金属层的材料包括硅化镍(NiSi_X)、硅化钴(CoSi_X)或硅化钛(TiSi_X)。

12.如权利要求3所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一型重掺杂区包括n+掺杂区或者p+掺杂区。

13.如权利要求10所述的3D NAND闪存存储器元件，其中所述第一型重掺杂区包括n+掺杂区或者p+掺杂区。