[發明專利]存儲器器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110705544.8
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113437079A
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 王圣禎;林孟漢;楊世海;林佑明;賈漢中
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11565
• 分類號: H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11582;H01L27/11587;H01L27/1159;H01L27/11592;H01L27/11597
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 顧伯興

本揭露提供一種存儲器器件及其制造方法。存儲器器件包括第一堆疊結構、第二堆疊結構、第一隔離結構、柵極介電層、溝道層及導電柱。第一堆疊結構與第二堆疊結構各自包括多個柵極層并位于襯底上且通過溝槽彼此隔開。第一隔離結構位于溝槽中，單元區在溝槽中分別被限制在兩個相鄰的第一隔離結構之間，第一隔離結構各自包括第一主層及環繞第一主層的第一襯層，第一襯層將第一主層與第一及第二堆疊結構隔開。柵極介電層位于單元區中，且覆蓋第一與第二堆疊結構的相對側壁及第一隔離結構的相對側壁。溝道層覆蓋柵極介電層的內表面。導電柱在單元區內豎立在襯底上且在側向上被溝道層環繞，至少兩個導電柱位于一個單元區中且在側向上彼此隔開。

技術領域

本發明實施例是有關于一種三維存儲器器件及其制造方法。

背景技術

半導體存儲器用于電子應用(舉例而言包括收音機、電視、手機及個人計算裝置)的集成電路中。半導體存儲器包括兩大類別。一個類別是易失性存儲器(volatilememory)；另一類別是非易失性存儲器(non-volatile memory)。易失性存儲器包括隨機存取存儲器(random access memory，RAM)，隨機存取存儲器可被進一步劃分成兩個子類別：靜態隨機存取存儲器(static random access memory，SRAM)及動態隨機存取存儲器(dynamic random access memory，DRAM)。由于SRAM及DRAM在斷電時將丟失其所儲存的信息，因此SRAM及DRAM二者皆是易失性的。

另一方面，非易失性存儲器可保持儲存于其上的數據。一種類型的非易失性半導體存儲器是鐵電隨機存取存儲器(ferroelectric random access memory，FeRAM或FRAM)。FeRAM的優點包括其寫入/讀取速度快且尺寸小。

發明內容

本發明實施例提供一種存儲器器件，包括：第一堆疊結構及第二堆疊結構，位于襯底上且通過溝槽彼此隔開，所述第一堆疊結構包括多個第一柵極層，所述第二堆疊結構包括多個第二柵極層；多個第一隔離結構，位于所述溝槽中，其中多個單元區在所述溝槽中分別被限制在所述多個第一隔離結構中的兩個相鄰的第一隔離結構之間，其中所述多個第一隔離結構各自包括：第一主層以及第一襯層，所述第一襯層環繞所述第一主層，其中所述第一襯層將所述第一主層與所述第一堆疊結構及所述第二堆疊結構隔開；多個柵極介電層，分別位于所述多個單元區中的一者中，且覆蓋所述第一堆疊結構與所述第二堆疊結構的相對側壁以及所述多個第一隔離結構的相對側壁；多個溝道層，分別覆蓋所述多個柵極介電層中的一者的內表面；以及多個導電柱，在所述多個單元區內豎立在所述襯底上，且在側向上被所述多個溝道層環繞，其中所述多個導電柱中的至少兩個導電柱位于所述多個單元區中的每一者中，且位于所述多個單元區中的每一者中的所述至少兩個導電柱在側向上彼此隔開。

本發明實施例提供一種存儲器器件，包括：第一堆疊結構及第二堆疊結構，形成在襯底上且通過溝槽在側向上彼此間隔開，其中包括交替堆疊在所述襯底上的多個第一絕緣層與多個第一柵極層的所述第一堆疊結構與包括交替堆疊在所述襯底上的多個第二絕緣層與多個第二柵極層的所述第二堆疊結構彼此隔開；多個第一隔離結構，位于所述溝槽中，其中多個單元區在所述溝槽中分別被限制在所述多個第一隔離結構中的兩個相鄰的第一隔離結構之間；多個柵極介電層，分別位于所述多個單元區中的一者中，且覆蓋所述第一堆疊結構與所述第二堆疊結構的相對側壁；多個溝道層，分別覆蓋所述多個柵極介電層中的一者的內表面；多個導電柱，在所述多個單元區內豎立在所述襯底上，且在側向上被所述多個溝道層環繞，其中所述多個導電柱中的至少兩個導電柱位于所述多個單元區中的每一者中；以及多個第二隔離結構，分別位于所述多個單元區中的一者中，且在所述多個單元區中的每一者中將所述多個導電柱中的所述至少兩個導電柱隔開，其中所述多個第一隔離結構及所述多個第二隔離結構中的至少一者各自包括：主層；以及襯層，環繞所述主層并與所述主層接觸。