[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器元件及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611176404.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108206188B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂函庭;陳威臣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/11524
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 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

1.一種三維存儲(chǔ)器元件，包括：

一基材；

一脊?fàn)畀B層，包括多個(gè)導(dǎo)電條帶，沿著一第一方向(Z)堆棧于該基材上；

一存儲(chǔ)層，沿著一第二方向(Y)堆棧于該脊?fàn)畀B層的一立壁上，其中該第一方向與該第二方向夾一非平角；該存儲(chǔ)層包括一第一硅氧化物層、一氮化硅層和一第二硅氧化物層沿著一第二方向(Y)堆棧于該立壁上；

一通道層，沿著該第二方向堆棧于該存儲(chǔ)層上，且包括一窄側(cè)壁具有沿著該第一方向延伸的一長(zhǎng)邊；

一絕緣材質(zhì)層，沿著該第二方向堆棧于該通道層上，并與該通道層以及該第二硅氧化物層定義出一凹室沿著該第一方向延伸，且該窄側(cè)壁系做為該凹室的一底面；以及

一覆蓋層，沿著一第三方向(X)堆棧于該窄側(cè)壁上，該第三方向與該第二方向夾一非平角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲(chǔ)器元件，其中該通道層具有沿著該第三方向的一第一寬度；該存儲(chǔ)層具有沿著該第三方向的一第二寬度；且該第一寬度小于該第二寬度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的三維存儲(chǔ)器元件，更包括：

一硅氧化物襯底層，位于該覆蓋層與該通道層之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維存儲(chǔ)器元件，其中該覆蓋層沿著該第一方向和該第二方向延伸以覆蓋該通道層和該存儲(chǔ)層，并延伸進(jìn)入該凹室之中；該凹室具有由該底面開(kāi)始沿著該第三方向計(jì)算的一深度，該深度實(shí)質(zhì)介于5納米(nm)至10納米之間。

5.一種三維存儲(chǔ)器元件的制作方法，包括：

于一基材上形成一脊?fàn)畀B層，包括多個(gè)導(dǎo)電條帶，沿著一第一方向(Z)堆棧于該基材上；

于該脊?fàn)畀B層的一立壁上形成一存儲(chǔ)層，使該存儲(chǔ)層沿著一第二方向(Y)堆棧于該立壁上，其中該第一方向與該第二方向夾一非平角；

于該存儲(chǔ)層上形成一通道層，使該通道層沿著該第二方向堆棧于該存儲(chǔ)層上，且包括一窄側(cè)壁具有沿著該第一方向延伸的一長(zhǎng)邊；以及

于該窄側(cè)壁之上形成一覆蓋層，沿著一第三方向(X)堆棧于該通道層上，該第三方向?qū)嵸|(zhì)與該第二方向夾一非平角；

其中形成該存儲(chǔ)層的步驟包括：于這些溝道之中進(jìn)行多個(gè)沉積工藝，以至少形成一第一硅氧化物層、一氮化硅層和一第二硅氧化物層沿著該第二方向堆棧于該立壁上形成該脊?fàn)畀B層的步驟包括：

于一基材上形成一多層堆棧結(jié)構(gòu)；以及

圖案化該多層堆棧結(jié)構(gòu)，以形成多條溝道沿著該第一方向和第三方向延伸形成該通道層的步驟包括：

于這些溝道之中進(jìn)行一沉積工藝，形成一導(dǎo)電材質(zhì)層沿著該第二方向(Y)堆棧于該存儲(chǔ)層上；

形成一絕緣材質(zhì)層，沿著該第二方向堆棧于該通道層上；其中該通道蝕刻工藝于該絕緣材質(zhì)層、該通道層以及該存儲(chǔ)層三者之間定義出一凹室沿著該第一方向延伸，且該窄側(cè)壁系做為該凹室的一底面；以及

進(jìn)行一通道蝕刻工藝，沿著該第三方向移除一部分該導(dǎo)電材質(zhì)層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的三維存儲(chǔ)器元件的制作方法，在該通道蝕刻工藝之前，更包括進(jìn)行一開(kāi)口蝕刻工藝，沿著該第三方向移除一部分該存儲(chǔ)層、該通道層和該絕緣材質(zhì)層，藉以在這些溝道之中定義出至少一開(kāi)口；其中形成該覆蓋層的步驟包括：進(jìn)行一沉積工藝，于該開(kāi)口的一側(cè)壁上形成一氮化硅層，覆蓋該通道層、該存儲(chǔ)層和該絕緣材質(zhì)層，并延伸進(jìn)入該凹室。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維存儲(chǔ)器元件的制作方法，形成該覆蓋層之前，更包括于該開(kāi)口的一側(cè)壁上形成一硅氧化物襯底層，覆蓋一部分該通道層、該存儲(chǔ)層和該絕緣材質(zhì)層，并延伸進(jìn)入該凹室；其中該硅氧化物襯底層系由一二氧化硅沉積工藝或一熱氧化工藝所形成。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維存儲(chǔ)器元件的制作方法，形成該覆蓋層之后，更包括以一絕緣材料填充該開(kāi)口。