[發明專利]立體存儲器元件及其制作方法

有效

• 申請號: 201811629475.1
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111354734B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 呂函庭
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11556
• 分類號: H01L27/11556;H01L27/11529;H01L27/11531;H01L27/11582;H01L27/11573
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種立體存儲器元件，其特征在于，包括：

一基材；

多個導電層，位于該基材上；

多個絕緣層，位于該基材上，與這些導電層交錯疊層形成一多層疊層結構，其中該多層疊層結構具有至少一O形開口，穿過這些導電層及這些絕緣層；

一存儲結構層，具有一第一串行部、一第二串行部，以及一第一連接部，其中該第一串行部位于該至少一O形開口的一側壁的一側上，該第二串行部位于該側壁的另一側上，該第一連接部位于該至少一O形開口的一底部，用來連接該第一串行部和該第二串行部；

一介電柱狀體，位于該至少一O形開口中，并位于該第一連接部上方；

一絕緣體，沿著由該多層疊層結構的一頂面往該基材的一第一方向延伸，并嵌設于該第一串行部、該第二串行部以及該第一連接部之間，且將該第一串行部和該第二串行部隔離；

一第一接觸插塞，位于由該第一串行部、該介電柱狀體和該絕緣體所定義的一第一凹室中；

一第二接觸插塞，位于由該第二串行部、該介電柱狀體和該絕緣體所定義的一第二凹室中；

一位線，位于該頂面上方，沿一第三方向延伸，且電性連接該第一接觸插塞；以及

一共同源極線，位于該頂面上方，沿一第二方向延伸，且電性連接該第二接觸插塞；

其中，該多層疊層結構包括多個O形開口，這些O形開口沿著該第二方向以及該第三方向排列成一O形開口陣列，該O形開口陣列具有由這些O形開口沿該第二方向排列組成的多條陣列行，這些陣列行的一個中的一基準O形開口與相鄰的另一陣列行中的一鄰近O形開口間具有沿該第二方向的一錯位；該基準O形開口的該第二接觸插塞與鄰近O形開口的該第一接觸插塞電性連接于該共同源極線。

2.如權利要求1所述的立體存儲器元件，其中該絕緣體沿著該第一方向延伸，并嵌設于該介電柱狀體之中；且沿著垂直該第一方向的一第二方向延伸，穿過該至少一O形開口的該側壁，用以隔離該第一串行部和該第二串行部。

3.如權利要求1所述的立體存儲器元件，其中該第一串行部和該第二串行部，分別具有平行該頂面的一U形剖面輪廓（cross-sectional profile）。

4.如權利要求1所述的立體存儲器元件，該基準O形開口對應該第一接觸插塞；位于該陣列行中的多個這些O形開口對應與該第一接觸插塞的等同部件，該第一接觸插塞和這些與該第一接觸插塞的等同部件電性連接于相同的該位線。

5.如權利要求1所述的立體存儲器元件，其中該介電柱狀體具有遠離該基材的一第一表面，該絕緣體具有與該頂面實質共形的一第二表面，該第一表面和該第二表面之間具有一高度落差。

6.如權利要求1所述的立體存儲器元件，還包括多個存儲單元形成在該第一串行部和該第二串行部與這些導電層的多個交叉點上，其中這些存儲單元通過該存儲結構層中的一通道層來串接成一U形存儲單元串行。

7.一種權利要求1至6中任一項所述的立體存儲器元件的制作方法，包括：

在一基材上形成由多個導電層和多個絕緣層交錯疊層所形成的一多層疊層結構；

圖案化該多層疊層結構，以形成至少一O形開口，穿過這些導電層；

在該O形開口的一側壁和一底部上形成一存儲結構層；

在該O形開口中填充一介電材料；

進行一回蝕工藝，由該O形開口移除一部分該介電材料，以在該O形開口中形成一介電柱狀體；

以一導電材料填充該O形開口，以在該介電柱狀體上方形成一柱狀插塞；

進行一刻蝕工藝，形成一溝道，該溝道由該多層疊層結構的一頂面往該基材方向延伸，穿過該柱狀插塞、一部分的該存儲結構層、一部分的該介電柱狀體以及一部分的該多層疊層結構，用以將該柱狀插塞隔離，以形成一第一接觸插塞和第二接觸插塞，并將該存儲結構層區隔成位于該側壁的一側上的一第一串行部、位于該側壁的另一側上的一第二串行部以及位于該底部上，用來連接該第一串行部和該第二串行部的一連結部；以及

以一絕緣材料填充該溝道，以形成嵌設于該第一串行部、該第二串行部以及該介電柱狀體之間的一絕緣體，用來將該第一串行部和該第二串行部隔離。