[發(fā)明專利]立體存儲器元件及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710797578.8
• 申請日: 2017-09-06
• 公開（公告）號: CN109461741B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設計）人: 江昱維;邱家榮
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L27/11556
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種立體(three dimensional，3D)存儲器元件，包括：

一基材具有一表面以及至少一凹陷部由該表面沿一第一方向延伸進入該基材；

一多層疊層結構(multi-layers stack)，包括多個導電層和多個絕緣層平行該第一方向交錯疊層于該至少一凹陷部的一底面上，其中該多層疊層結構具有至少一凹室，沿該第一方向穿過這些導電層和這些絕緣層，該至少一凹室具有垂直該第一方向的一底部截面尺寸和一開口尺寸，且該底部截面尺寸大于該開口尺寸；以及一介電材質，至少部分填充于該至少一凹室之中。

2.如權利要求1所述的立體存儲器元件，其中該至少一凹室由該多層疊層結構的一頂面，沿該第一方向往該底面延伸，并在該多層疊層結構的一底部形成至少一側蝕開口(undercut)，使該多層疊層結構具有遠離該表面漸寬的一截面外觀(cross-sectionalprofile)。

3.如權利要求2所述的立體存儲器元件，其中該介電材質未填滿該至少一凹室，使該至少一凹室具有一空氣間隙(air gap)。

4.如權利要求3所述的立體存儲器元件，其中該頂面與該表面共平面，且該空氣間隙與該頂面之間具有介于500埃(angstrom，)至1000埃的一距離。

5.如權利要求1所述的立體存儲器元件，其中該底部截面尺寸與該開口尺寸具有介于0.5至0.9之間的一比值。

6.一種立體存儲器元件的制作方法，包括:

提供一基材，并于該基材的一表面上形成至少一凹陷部沿一第一方向延伸進入該基材；

形成一多層疊層結構，包括多個導電層和多個絕緣層平行該第一方向交錯疊層于該至少一凹陷部的一底面上；

于該多層疊層結構上形成至少一凹室，沿該第一方向穿過這些導電層和這些絕緣層，使該至少一凹室具有垂直該第一方向的一底部截面尺寸和一開口尺寸，且該底部截面尺寸大于該開口尺寸；以及

于該至少一凹室之中至少部分填充一介電材質。

7.如權利要求6所述的立體存儲器元件的制作方法，其中該至少一凹室的形成，包括：

進行一第一刻蝕工藝，以形成至少一開孔由該多層疊層結構的一頂面，沿該第一方向往該底面延伸；以及

進行一第二刻蝕工藝，經(jīng)由該至少一開孔移除一部分的該多層疊層結構，藉以在該多層疊層結構的一底部形成至少一側蝕開口，將一部分的該基材暴露于外，并使該多層疊層結構具有遠離該表面漸寬的一截面外觀。

8.如權利要求7所述的立體存儲器元件的制作方法，其中該第二刻蝕工藝包括內含有一聚合物的一反應氣體。

9.如權利要求6所述的立體存儲器元件的制作方法，其中該介電材質未填滿該至少一凹室，且使該至少一凹室具有一空氣間隙。

10.一種立體存儲器元件的制作方法，包括：

提供一基材，并于該基材的一表面上形成至少一凹陷部沿一第一方向延伸進入該基材；

形成多個犧牲層和多個絕緣層，使這些犧牲層和這些絕緣層平行該第一方向交錯疊層于凹陷部的一底面上；

于這些犧牲層和這些絕緣層中形成至少一凹室，沿該第一方向穿過這些犧牲層和這些絕緣層，使該至少一凹室具有垂直該第一方向的一底部截面尺寸和一開口尺寸，且該底部截面尺寸大于該開口尺寸；

于該至少一凹室之中至少部分填充一介電材質；

形成至少一貫穿孔穿過這些犧牲層，并將這些犧牲層部分暴露于外；

于該貫穿孔的至少一側壁上形成一存儲層；

于該存儲層上形成一通道層；

移除這些犧牲層；以及于這些犧牲層原來的位置上形成多個導電層，藉以在這些導電層、該存儲層和該通道層的多個重疊區(qū)域形成多個存儲單元。