[發明專利]三維非易失性存儲器件、存儲系統及其制造方法

有效

• 申請號: 201210442592.3
• 申請日: 2012-11-08
• 公開（公告）號: CN103165618B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 盧侑炫;崔鍾武;安泳洙
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582
• 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: 石卓瓊,郭放

1.一種三維非易失性存儲器件，包括：

溝道結構，所述溝道結構每個都包括層疊在襯底之上的溝道層并沿第一方向延伸，其中，所述溝道層分別包括阱區；

垂直柵，所述垂直柵位于所述溝道結構之間并且彼此間隔開；

阱拾取線，所述阱拾取線與所述溝道層的所述阱區接觸，并且沿著與所述溝道結構交叉的第二方向延伸；以及

字線，所述字線與所述垂直柵電耦接，并且沿著與所述溝道結構交叉的所述第二方向延伸。

2.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，還包括：

存儲層，所述存儲層插入在所述溝道結構與所述垂直柵之間，以及插入在所述溝道結構與所述字線中的每個之間。

3.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，還包括：結，所述結形成在暴露在所述垂直柵之間的所述溝道層中。

4.如權利要求3所述的三維非易失性存儲器件，其中，所述溝道層包括低濃度的P型雜質，所述結包括N型雜質，以及所述阱區包括高濃度的P型雜質。

5.如權利要求1所述的三維非易失性存儲器件，還包括：

源極區，所述源極區形成在所述溝道層中的每個中；以及

源極線，所述源極線與所述溝道層的所述源極區接觸，并且沿與所述溝道結構交叉的所述第二方向延伸。

6.如權利要求5所述的三維非易失性存儲器件，其中，所述溝道層包括低濃度的P型雜質，所述源極區包括N型雜質，以及所述阱區包括高濃度的P型雜質。

7.一種存儲系統，包括：

三維非易失性存儲器件，所述三維非易失性存儲器件包括溝道結構、垂直柵、字線以及阱拾取線，所述溝道結構每個都具有層疊在襯底之上的溝道層并且包括各個阱區，所述垂直柵位于所述溝道結構之間并且彼此間隔開，所述字線與所述垂直柵電耦接并且沿著與所述溝道結構交叉的第二方向延伸，所述阱拾取線與所述溝道層的所述阱區接觸，并且沿著與所述溝道結構交叉的方向延伸；以及

存儲控制器，所述存儲控制器被配置成控制所述三維非易失性存儲器件。

8.如權利要求7所述的存儲系統，還包括：結，所述結形成在暴露在所述垂直柵之間的所述溝道層中。

9.如權利要求7所述的存儲系統，還包括：

源極區，所述源極區形成在所述溝道層中的每個中；以及

源極線，所述源極線與所述溝道層的所述源極區接觸，并且沿著與所述溝道結構交叉的方向延伸。

10.一種制造三維非易失性存儲器件的方法，所述方法包括以下步驟：

形成溝道結構，所述溝道結構每個都包括交替層疊在襯底之上的溝道層和層間絕緣層，其中，所述溝道層分別包括阱區；

形成垂直柵和字線，所述垂直柵在所述溝道結構之間彼此間隔開，所述字線與所述垂直柵電耦接并且沿著與所述溝道結構交叉的方向延伸；以及

形成阱拾取線，所述阱拾取線與所述溝道層的所述阱區接觸，并且沿著與所述溝道結構交叉的方向延伸。

11.如權利要求10所述的方法，其中，形成所述溝道結構的步驟包括以下步驟：

在所述襯底之上交替地形成所述層間絕緣層和所述溝道層；以及

刻蝕所述層間絕緣層和所述溝道層，以形成沿著一個方向平行延伸的所述溝道結構。

12.如權利要求11所述的方法，其中，形成所述層間絕緣層和所述溝道層的步驟包括以下步驟：

在形成所述溝道層中的每個的步驟之后，用雜質摻雜所述溝道層中的每個的一部分以形成阱區。

13.如權利要求11所述的方法，其中，形成所述溝道結構的步驟還包括以下步驟：

形成掩模圖案，所述掩模圖案暴露出與所述溝道層的所述阱區相對應的所述溝道結構的部分；以及

通過利用所述掩模圖案作為阻擋層，用雜質摻雜所述溝道層，在所述溝道層中形成所述阱區。

14.如權利要求10所述的方法，其中，形成所述垂直柵和所述字線的步驟包括以下步驟：

在所述溝道結構的整個表面之上形成存儲層；

在所述存儲層上形成導電層；以及

通過刻蝕所述導電層和所述存儲層，來形成所述垂直柵和所述字線。