[發明專利]非易失性存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010258579.3
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN102263108A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 李起洪;周文植;洪權
• 申請（專利權）人: 海力士半導體有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/06;H01L21/8247;H01L21/223
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 郭放;黃啟行

1.一種非易失性存儲器件，包括：

一對柱狀單元溝道，所述一對柱狀單元溝道自襯底垂直延伸；

摻雜的管溝道，所述摻雜的管溝道設置為使所述一對柱狀單元溝道的下端耦合；

襯底上的絕緣層，所述摻雜的管溝道掩埋在所述絕緣層中；

存儲層，所述存儲層設置為包圍所述柱狀單元溝道的側表面；以及

控制柵電極，所述控制柵電極設置為包圍所述存儲層的側表面。

2.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，所述柱狀單元溝道是未被摻雜的。

3.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，所述柱狀單元溝道包括未摻雜的多晶硅層，且所述摻雜的管溝道包括摻雜的多晶硅層。

4.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，還包括縫隙，所述縫隙設置為使用于控制所述柱狀單元溝道中的第一個單元溝道的控制柵電極與用于控制所述柱狀單元溝道中的另一個單元溝道的控制柵電極分隔開。

5.如權利要求4所述的非易失性存儲器件，其中，所述縫隙設置為貫穿穿過所述摻雜的管溝道的上端。

6.如權利要求4所述的非易失性存儲器件，還包括設置為填充所述縫隙的絕緣層。

7.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，所述摻雜的管溝道包括被摻入N型雜質的多晶硅層。

8.如權利要求1所述的非易失性存儲器件，其中，所述柱狀單元溝道包括通心粉(macaroni)結構和填充結構。

9.一種制造非易失性存儲器件的方法，包括以下步驟：

在襯底上形成多層，所述多層包括形成有管溝道孔的絕緣層和與所述管溝道孔耦合的一對單元溝道孔；

在所述單元溝道孔中形成一對柱狀單元溝道，并形成被設置為使所述一對柱狀單元溝道的下端彼此電耦合的管溝道；和

在所述管溝道中摻入雜質。

10.如權利要求9所述的方法，其中，利用等離子體摻雜使所述管溝道被摻入雜質。

11.如權利要求10所述的方法，其中，利用等離子體摻雜使所述管溝道被摻入N型雜質。

12.如權利要求9所述的方法，還包括：通過刻蝕所述多層來形成縫隙，以使所述管溝道的上端被貫穿，并且在所述管溝道中摻入雜質的步驟包括通過所述縫隙在所述管溝道中摻入雜質。

13.如權利要求9所述的方法，其中，形成所述多層的步驟包括以下步驟：

在所述襯底上形成第一絕緣層；

在所述第一絕緣層上形成犧牲圖案；

在所述犧牲圖案上形成第二絕緣層；

將所述第二絕緣層平坦化，使得所述犧牲圖案暴露；

通過在所述平坦化的第二絕緣層上交替地層疊第三絕緣層和用于形成控制柵電極的導電層，來形成所述多層；

通過刻蝕所述多層來形成所述單元溝道；以及

通過去除所述犧牲層圖案來形成所述管溝道孔。

14.如權利要求13所述的方法，其中，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層包括氧化硅層，所述犧牲圖案包括氮化硅層。

15.如權利要求13所述的方法，其中，通過沿垂直方向交替地層疊氧化物層和多晶硅層來形成所述多層。

16.如權利要求9所述的方法，其中，所述柱狀單元溝道填充所述單元溝道孔。

17.如權利要求9所述的方法，其中，所述柱狀單元溝道形成為通心粉結構。

18.一種制造非易失性存儲器件的方法，包括以下步驟：

在襯底上形成多層，所述多層包括形成有管溝道孔的絕緣層和與所述管溝道孔耦合的一對單元溝道孔；

在所述單元溝道孔中形成一對柱狀單元溝道，并形成被設置為使所述一對柱狀單元溝道的下端彼此電耦合的管溝道；

形成與所述管溝道耦合且被摻入雜質的摻雜層；以及

使所述雜質擴散至所述管溝道。

19.如權利要求18所述的方法，還包括：通過刻蝕所述多層來形成縫隙，以使所述管溝道的上端被貫穿，并且形成所述摻雜層的步驟包括通過所述縫隙形成與所述管溝道耦合的摻雜層。