[發(fā)明專利]一種存儲器元件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410829584.3
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN105789210B
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳士弘
• 申請（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11565
• 分類號: H01L27/11565;H01L27/11582;H01L21/768;G11C16/04;G11C16/26;G11C16/10;G11C8/14;G11C29/00;G11C16/08;G11C29/44
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 任巖

本發(fā)明公開了一種存儲器元件及其制造方法，該存儲器元件包括多個導(dǎo)電條疊層，導(dǎo)電條疊層的導(dǎo)電條是與絕緣條交錯。導(dǎo)電條疊層包括導(dǎo)電條的至少一底部平面、導(dǎo)電條的多個中間平面、導(dǎo)電條的一頂部平面、及一附加的中間平面。多個垂直結(jié)構(gòu)是被正交地配置于多個導(dǎo)電條疊層。存儲器單元是被配置于交叉點的界面區(qū)域中，交叉點是位于多個導(dǎo)電條疊層的側(cè)表面及多個垂直結(jié)構(gòu)之間。一鏈接元件疊層的鏈接元件是連接于各自的中間平面中的導(dǎo)電條，且鏈接元件是連接于附加的中間平面。譯碼電路被耦接于多個中間平面及附加的中間平面，且譯碼電路是被配置為用此附加的中間平面來取代被指出為有缺陷的中間平面。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種高密度存儲器元件，且更特別是有關(guān)于一種多個存儲單元平面被配置以提供三維(3D)陣列的存儲器元件及其制造方法，適用于三維垂直通道存儲器的字線修補(bǔ)。

背景技術(shù)

三維存儲器元件已在各種結(jié)構(gòu)中發(fā)展，包括垂直通道結(jié)構(gòu)。在垂直通道結(jié)構(gòu)中，存儲單元包括電荷儲存結(jié)構(gòu)，電荷儲存結(jié)構(gòu)是被配置于導(dǎo)電條的水平平面以及垂直有源條之間的界面區(qū)域(interface region)。導(dǎo)電條的水平平面是被配置為字線、串行選擇線、及接地選擇線。垂直有源條包括關(guān)于存儲單元的通道。

存儲器元件可包括多個存儲單元區(qū)塊(block)。各個區(qū)塊可包括導(dǎo)電條的多個水平平面疊層，水平平面疊層是被配置為字線、串行選擇線、及接地選擇線。一區(qū)塊中一字線的缺陷(defect)可能導(dǎo)致該區(qū)塊失效。當(dāng)一區(qū)塊失效時，此區(qū)塊可被標(biāo)記為一「不良」區(qū)塊，且被尋址(address)至一良好區(qū)塊，因此存儲器元件可以使用此良好區(qū)塊而不是「不良」區(qū)塊。此方法的一個問題是，區(qū)塊具有相對大的面積，因此成本相對為高。

目前需要提供一種使用垂直通道構(gòu)的三維集成電路存儲器的結(jié)構(gòu)，以能夠在較低的成本下提供字線的修補(bǔ)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

一種存儲器元件，包括多個導(dǎo)電條疊層，導(dǎo)電條疊層的導(dǎo)電條是在一集成電路基板上與絕緣條交錯。導(dǎo)電條疊層包括導(dǎo)電條的至少一底部平面(接地選擇線)、導(dǎo)電條的多個中間平面(字線)、導(dǎo)電條的一頂部平面(串行選擇線)、及導(dǎo)電條的一附加的中間平面。多個垂直結(jié)構(gòu)是被正交地配置于多個導(dǎo)電條疊層。存儲器單元是被配置于交叉點的界面區(qū)域中，交叉點是位于多個導(dǎo)電條疊層的側(cè)表面及多個垂直結(jié)構(gòu)之間。存儲器元件包括一鏈接元件疊層，鏈接元件疊層的鏈接元件是通過絕緣層分開，鏈接元件是連接于多個中間平面(字線)中各自的中間平面中的導(dǎo)電條，且鏈接元件是連接于附加的中間平面。在一實施方式中，多個垂直結(jié)構(gòu)可以是多個垂直通道結(jié)構(gòu)。在一操作中，當(dāng)電壓是經(jīng)由字線施加至存儲器單元的柵極結(jié)構(gòu)，一通道區(qū)域是被開啟。此通道區(qū)域是位于垂直通道結(jié)構(gòu)的一存儲單元中，此垂直通道結(jié)構(gòu)是對應(yīng)于柵極結(jié)構(gòu)之下的存儲器單元。

譯碼電路被耦接于多個中間平面及附加的中間平面，且譯碼電路是被配置為用此附加的中間平面來取代被指出為有缺陷的中間平面。譯碼電路可包括一存儲器及一邏輯電路，存儲器是用于儲存數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)指出是否有特定的中間平面是有缺陷，此邏輯電路是響應(yīng)于此數(shù)據(jù)，以選擇此附加的中間平面。

存儲器元件可包括多個附加的中間平面及附加的鏈接元件。附加的鏈接元件是位于鏈接元件疊層中，鏈接元件是通過絕緣層分開。鏈接元件是連接于多個附加的中間平面中的各自的附加的中間平面中的導(dǎo)電條。譯碼電路可耦接于多個附加的中間平面，且譯碼電路是被配置為用多個附加的中間平面中的一附加的中間平面，來取代被指出為有缺陷的中間平面。多個附加的中間平面可配置于導(dǎo)電條的頂部平面及多個中間平面之間。多個附加的中間平面可被配置于多個中間平面及導(dǎo)電條的底部平面之間。

存儲器元件可包括多對層間連接件，這些對層間連接件是由一連接表面延伸，其中各對層間連接件包括冗余的第一層間連接件及第二層間連接件，第一層間連接件及第二層間連接件是連接于一單獨的鏈接元件，單獨的鏈接元件是位于鏈接元件疊層中。存儲器元件可包括圖案化導(dǎo)線，圖案化導(dǎo)線是位于連接表面的頂部上，圖案化導(dǎo)線是連接于各自對層間連接件，且圖案化導(dǎo)線被耦接于譯碼電路。