[發(fā)明專利]三維非易失性存儲(chǔ)器件、存儲(chǔ)系統(tǒng)及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210442592.3
• 申請(qǐng)日: 2012-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103165618B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧侑炫;崔鍾武;安泳洙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/11582
• 分類號(hào): H01L27/11582
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)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(chǔ)器件，包括：

溝道結(jié)構(gòu)，所述溝道結(jié)構(gòu)每個(gè)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(qū)；

垂直柵，所述垂直柵位于所述溝道結(jié)構(gòu)之間并且彼此間隔開(kāi)；

阱拾取線，所述阱拾取線與所述溝道層的所述阱區(qū)接觸，并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)交叉的所述第二方向延伸。

2.如權(quán)利要求1所述的三維非易失性存儲(chǔ)器件，還包括：

存儲(chǔ)層，所述存儲(chǔ)層插入在所述溝道結(jié)構(gòu)與所述垂直柵之間，以及插入在所述溝道結(jié)構(gòu)與所述字線中的每個(gè)之間。

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

4.如權(quán)利要求3所述的三維非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述溝道層包括低濃度的P型雜質(zhì)，所述結(jié)包括N型雜質(zhì)，以及所述阱區(qū)包括高濃度的P型雜質(zhì)。

5.如權(quán)利要求1所述的三維非易失性存儲(chǔ)器件，還包括：

源極區(qū)，所述源極區(qū)形成在所述溝道層中的每個(gè)中；以及

源極線，所述源極線與所述溝道層的所述源極區(qū)接觸，并且沿與所述溝道結(jié)構(gòu)交叉的所述第二方向延伸。

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

7.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括：

三維非易失性存儲(chǔ)器件，所述三維非易失性存儲(chǔ)器件包括溝道結(jié)構(gòu)、垂直柵、字線以及阱拾取線，所述溝道結(jié)構(gòu)每個(gè)都具有層疊在襯底之上的溝道層并且包括各個(gè)阱區(qū)，所述垂直柵位于所述溝道結(jié)構(gòu)之間并且彼此間隔開(kāi)，所述字線與所述垂直柵電耦接并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)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(qū)接觸，并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)交叉的方向延伸；以及

存儲(chǔ)控制器，所述存儲(chǔ)控制器被配置成控制所述三維非易失性存儲(chǔ)器件。

8.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，還包括：結(jié)，所述結(jié)形成在暴露在所述垂直柵之間的所述溝道層中。

9.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)系統(tǒng)，還包括：

源極區(qū)，所述源極區(qū)形成在所述溝道層中的每個(gè)中；以及

源極線，所述源極線與所述溝道層的所述源極區(qū)接觸，并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)交叉的方向延伸。

10.一種制造三維非易失性存儲(chǔ)器件的方法，所述方法包括以下步驟：

形成溝道結(jié)構(gòu)，所述溝道結(jié)構(gòu)每個(gè)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(qū)；

形成垂直柵和字線，所述垂直柵在所述溝道結(jié)構(gòu)之間彼此間隔開(kāi)，所述字線與所述垂直柵電耦接并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)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(qū)接觸，并且沿著與所述溝道結(jié)構(gòu)交叉的方向延伸。

11.如權(quán)利要求10所述的方法，其中，形成所述溝道結(jié)構(gòu)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(gè)方向平行延伸的所述溝道結(jié)構(gòu)。

12.如權(quán)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(gè)的步驟之后，用雜質(zhì)摻雜所述溝道層中的每個(gè)的一部分以形成阱區(qū)。

13.如權(quán)利要求11所述的方法，其中，形成所述溝道結(jié)構(gòu)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(qū)相對(duì)應(yīng)的所述溝道結(jié)構(gòu)的部分；以及

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

14.如權(quán)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(jié)構(gòu)的整個(gè)表面之上形成存儲(chǔ)層；

在所述存儲(chǔ)層上形成導(dǎo)電層；以及

通過(guò)刻蝕所述導(dǎo)電層和所述存儲(chǔ)層，來(lái)形成所述垂直柵和所述字線。