[發(fā)明專利]非易失性存儲(chǔ)器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310191369.0
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN103872057B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳瑟技
• 申請（專利權(quán)）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11582;H01L29/792;G11C16/04
• 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: 俞波,許偉群

1.一種非易失性存儲(chǔ)器件，包括：

半導(dǎo)體襯底，所述半導(dǎo)體襯底包括沿第一方向延伸的多個(gè)有源區(qū)，以及從所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)突出的第一柱體對；

漏極選擇線對，所述漏極選擇線對沿與所述第一方向相交叉的第二方向延伸，其中，所述漏極選擇線對中的每個(gè)漏極選擇線包圍所述第一柱體對中的每個(gè)第一柱體；

第二柱體對，其中，所述第二柱體對中的每個(gè)第二柱體布置在所述第一柱體對中的相應(yīng)的第一柱體之上，并且由半導(dǎo)體材料形成；

多個(gè)字線和源極選擇線，所述多個(gè)字線和所述源極選擇線沿第二方向延伸，并且形成包圍所述第二柱體對且沿著所述第二柱體對的長度來層疊的層疊結(jié)構(gòu)；

源極線，所述源極線形成在所述第二柱體對之上且與所述第二柱體對連接，所述源極線沿所述第二方向延伸；

漏極接觸，所述漏極接觸在所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)之上、形成在所述漏極選擇線對的除了所述漏極選擇線對中的每個(gè)漏極選擇線之間區(qū)域以外的兩側(cè)處；以及

位線，所述位線形成在所述漏極接觸之上并且與所述漏極接觸連接，所述位線沿所述第一方向延伸。

2.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)以及所述第一柱體對由P型半導(dǎo)體形成。

3.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)以及所述第一柱體對由單晶半導(dǎo)體形成。

4.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，還包括：

多個(gè)第一柱體對，所述多個(gè)第一柱體對沿所述第一方向布置，其中，

沿所述第一方向布置的所述多個(gè)第一柱體對與同一位線連接。

5.如權(quán)利要求4所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述第一柱體對和所述多個(gè)第一柱體對中的與所述第一柱體對相鄰的第二個(gè)第一柱體對共用布置在所述第一柱體對與所述第二個(gè)第一柱體對之間的漏極接觸。

6.如權(quán)利要求4所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述第一柱體對中的第一柱體之間的寬度比沿第一方向布置的相鄰的第一柱體對之間的寬度小。

7.如權(quán)利要求2所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，通過施加擦除電壓至所述半導(dǎo)體襯底而以F-N隧穿方式來執(zhí)行擦除操作。

8.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，還包括：

漏極區(qū)，所述漏極區(qū)在每個(gè)有源區(qū)中形成在所述漏極選擇線對的除了所述漏極選擇線對中的每個(gè)漏極選擇線之間區(qū)域以外的兩側(cè)處；以及

源極區(qū)，所述源極區(qū)形成在每個(gè)第二柱體的上端部。

9.如權(quán)利要求1所述的非易失性存儲(chǔ)器件，其中，所述源極線與所述第二柱體對直接連接，或者經(jīng)由插入在所述源極線與所述第二柱體對之間的源極接觸而與所述第二柱體對連接。

10.一種制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法，所述方法包括以下步驟；

通過刻蝕半導(dǎo)體襯底來形成沿第一方向延伸的多個(gè)有源區(qū)，以及從所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)突出的第一柱體對；

形成沿與所述第一方向相交叉的第二方向延伸的漏極選擇線對，其中，所述漏極選擇線對中的每個(gè)漏極選擇線包圍所述第一柱體對中的每個(gè)第一柱體；

在所述漏極選擇線和所述第一柱體對之上形成交替層疊結(jié)構(gòu)，所述交替層疊結(jié)構(gòu)包括交替層疊的多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層，或者交替層疊的多個(gè)層間絕緣層和多個(gè)第二犧牲層；

穿通所述交替層疊結(jié)構(gòu)而形成與所述第一柱體對連接的第二柱體對；

在所述第二柱體對之上形成源極線，所述源極線與所述第二柱體對連接并且沿所述第二方向延伸；

在所述多個(gè)有源區(qū)中的每個(gè)有源區(qū)之上，在所述漏極選擇線對的除了所述漏極選擇線對中的每個(gè)漏極選擇線之間區(qū)域以外的兩側(cè)處形成漏極接觸；以及

在所述漏極接觸之上形成位線，所述位線與所述漏極接觸連接并且沿所述第一方向延伸。

11.如權(quán)利要求10所述的制造非易失性存儲(chǔ)器件的方法，其中，形成所述多個(gè)有源區(qū)的步驟包括以下步驟：

通過在所述半導(dǎo)體襯底中形成隔離溝槽來形成沿所述第一方向延伸的多個(gè)初始有源區(qū)；

在每個(gè)隔離溝槽的下部形成隔離層；

在每個(gè)隔離溝槽的未被所述隔離層填充的部分中形成第一犧牲層；

通過刻蝕所述多個(gè)初始有源區(qū)中的每個(gè)初始有源區(qū)的上部來形成所述第一柱體對；以及

去除所述第一犧牲層。