[發明專利]非易失性存儲器件

有效

• 申請號: 201010163558.3
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101859778A
• 公開（公告）日: 2010-10-13
• 發明（設計）人: 鄭載勛;金漢洙;張在薰;趙厚成;金敬勛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L23/522
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 張波

技術領域

本發明涉及非易失性存儲器件，更具體地，涉及具有高集成度的三維結構而不會增加單元陣列的尺寸的非易失性存儲器件。

背景技術

通常，非易失性存儲器件能夠電擦除數據并對數據編程，即使在它們的電源被中斷時也能保持它們所存儲的數據。因此，非易失性存儲器件被廣泛地用于各個領域。

非易失性存儲器件包括各種類型的存儲單元晶體管，根據單元陣列結構分為NAND型和NOR型。NAND型非易失性存儲器件具有高集成度的優點，NOR型非易失性存儲器件具有高速的優點。

具體地，由于NAND型非易失性存儲器件具有串聯連接多個存儲單元晶體管的單元串結構，所以其具有高集成度的優點。另外，由于NAND型非易失性存儲器件采用同時改變存儲在多個存儲單元晶體管中的數據的操作方法，所以更新數據的速度與NOR型非易失性存儲器件相比較高。由于高集成度和更新數據的高速度，所以NAND型非易失性存儲器件主要用于需要大容量存儲器件的便攜式設備中，諸如數字照相機或MP3播放器。

已經進行了促進和改善NAND型非易失性存儲器件的優點的研究，作為這些研究中的一部分，已經開發了具有三維結構的NAND型非易失性存儲器件。

發明內容

本發明構思的示范性實施例提供了一種具有三維結構的非易失性存儲器件。根據本發明構思的一個方面，非易失性存儲器件可以包括：單元陣列，具有三維地布置在半導體基板上的線狀的多個導電圖案，單元陣列彼此分離；半導體圖案，從半導體基板延伸以與導電圖案的側壁交叉；公共源極區，沿導電圖案延伸的方向設置在半導體圖案下部分之下的半導體基板中；第一雜質區，設置在半導體基板中，使得第一雜質區沿與導電圖案交叉的方向延伸以電連接公共源極區；以及第一接觸孔，暴露第一雜質區的在分離的單元陣列之間的部分。

在一個示范性實施例中，分離的單元陣列之間的距離大于分離的導電圖案之間的距離。

在一個示范性實施例中，第一雜質區的導電類型與公共源極區的導電類型相同。

在一個示范性實施例中，非易失性存儲器件還包括：填充第一接觸孔的接觸插塞；以及公共源極線，沿第一雜質區延伸的方向或者與雜質區交叉的方向設置，并電連接到接觸插塞。

在一個示范性實施例中，非易失性存儲器件還包括第二雜質區，第二雜質區與第一雜質區分離并設置在分離的單元陣列之間。第二雜質區的導電類型與第一雜質區的導電類型不同。在另一示范性實施例中，非易失性存儲器件還包括暴露部分第二雜質區的第二接觸孔。

本發明構思的實施例還提供了具有三維結構的另一非易失性存儲器件。根據本發明構思的另一方面，非易失性存儲器件可以包括：單元陣列，具有順序堆疊在半導體基板上的板狀的導電圖案，單元陣列彼此分離；半導體圖案，從半導體基板豎直延伸以穿透導電圖案；公共源極區，設置在半導體基板的整個表面上；以及第一接觸孔，暴露公共源極區在分離的單元陣列之間的部分。

在一個示范性實施例中，導電圖案的每個區域隨著導電圖案從半導體基板沿堆疊方向延伸而減小。

在一個示范性實施例中，非易失性存儲器件還包括：接觸插塞，填充第一接觸孔；以及公共源極線，沿單元陣列延伸的方向或與單元陣列交叉的方向延伸，并電連接到接觸插塞。

附圖說明

通過對本發明構思的優選方面的更具體的描述，如附圖所示，本發明構思的上述和其它的特征以及優點將更加明顯，在附圖中相同的附圖標記在不同的視圖中指代相同的部件。附圖不一定按比例繪制，而是將重點放在示出本發明構思的原理。在附圖中，為了清晰，夸大了層和區域的厚度。

圖1是根據本發明構思的示范性實施例的非易失性存儲器件的電路圖。

圖2A和圖2E是示出根據本發明構思的示范性實施例的非易失性存儲器件的俯視平面圖。

圖2B、圖2C和圖2D是分別沿圖2A的線I-I’、II-II’和III-III’剖取的截面圖。

圖3A和圖3D是示出根據本發明構思的另一示范性實施例的非易失性存儲器件的俯視平面圖。

圖3B和圖3C是分別沿圖3A的線IV-IV’和V-V’剖取的截面圖。

圖4是示出包括根據本發明構思示范性實施例的非易失性存儲器件的存儲系統的示例的框圖。

圖5是示出包括根據本發明構思示范性實施例的非易失性存儲器件的存儲卡的示例的框圖。

圖6是示出包括根據本發明構思示范性實施例的非易失性存儲器件的數據處理系統的示例的框圖。

具體實施方式