[發明專利]三維NAND存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 200880017752.1
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101681884A
• 公開（公告）日: 2010-03-24
• 發明（設計）人: N·摩克里斯;R·朔伊爾萊茵
• 申請（專利權）人: 桑迪士克3D公司
• 主分類號: H01L21/8246
• 分類號: H01L21/8246;H01L21/8247;H01L27/115;H01L21/336;H01L29/792;H01L29/788
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙蓉民

1.一種單片的三維NAND單列，包括位于第二存儲單元上的第一存 儲單元，其中：

所述第一存儲單元的半導體有源區包括第一柱，當俯視時，所述第 一柱具有正方形或長方形橫截面，所述第一柱包括位于第二導電類型半 導體區之間的第一導電類型半導體區；

所述第二存儲單元的半導體有源區包括第二柱，當俯視時，所述第 二柱具有正方形或長方形橫截面，所述第二柱位于所述第一柱的下方并 且包括位于第二導電類型半導體區之間的第一導電類型半導體區；

在所述第一柱內的一個第二導電類型半導體區與在所述第二柱內的一 個第二導電類型半導體區相接觸；以及

連接到所述第一存儲單元的第一字線；

連接到所述第二存儲單元的第二字線；

其中：

所述第一字線在第一方向從所述第一存儲單元延伸；以及

所述第二字線在不平行于所述第一方向的第二方向從所述第二存儲 單元延伸。

2.根據權利要求1所述NAND單列，進一步包括位于第二存儲單 元下方的選擇晶體管。

3.根據權利要求2所述NAND單列，其中：

所述NAND單列垂直地形成在襯底上；

所述選擇晶體管位于所述襯底上或位于所述襯底內的溝道中；

所述第一存儲單元位于第一器件級中；并且

所述第二存儲單元位于第二器件級中，所述第二器件級位于所述選 擇晶體管之上并位于所述第一器件級之下。

4.根據權利要求2所述NAND單列，其中：

所述第一存儲單元的半導體有源區外延地形成在所述第二存儲單元 的半導體有源區之上；

所述第二存儲單元的半導體有源區外延地形成在所述選擇晶體管的 半導體有源區之上；

第一電荷存儲電介質位于所述第一存儲單元的半導體有源區和第一 字線之間；并且

第二電荷存儲電介質位于所述第二存儲單元的半導體有源區和第二 字線之間。

5.根據權利要求2所述NAND單列，其中：

所述選擇晶體管的半導體有源區包括第三柱；并且

所述第二柱與所述第三柱不對齊，以至于所述第二柱在側面延伸超 過所述第三柱。

6.根據權利要求2所述NAND單列，進一步包括：

位線；

源極線；和

選擇晶體管的選擇柵極線。

7.一種生產單片的三維NAND單列的方法，包括在第二存儲單元的 半導體有源區的上方的形成第一存儲單元的半導體有源區，其中：

所述第一存儲單元的半導體有源區包括第一柱，當俯視時，所述第 一柱具有正方形或長方形橫截面，所述第一柱包括位于第二導電類型半 導體區之間的第一導電類型半導體區；

所述第二存儲單元的半導體有源區包括第二柱，當俯視時，所述第 二柱具有正方形或長方形橫截面，所述第二柱位于所述第一柱的下方并 且包括位于第二導電類型半導體區之間的第一導電類型半導體區；

在所述第一柱內的一個第二導電類型半導體區與在所述第二柱內的一 個第二導電類型半導體區相接觸；以及

為所述第一存儲單元形成第一字線；

為所述第二存儲單元形成第二字線；

其中：

所述第一字線在第一方向從所述第一存儲單元延伸；以及

所述第二字線在不平行于所述第一方向的第二方向從所述第二存儲 單元延伸。

8.根據權利要求7所述方法，進一步包括在所述第二存儲單元下方 形成選擇晶體管。

9.根據權利要求8所述方法，其中：

所述NAND單列垂直地形成在襯底上；

所述選擇晶體管位于所述襯底上或位于所述襯底內的溝道中；

所述第一存儲單元位于第一器件級中；并且

所述第二存儲單元位于第二器件級中，所述第二器件級位于所述選 擇晶體管之上并且位于所述第一器件級之下。