存储器元件及其制造方法与流程

本发明是有关于一种半导体元件及其制造方法，且特别是有关于一种存储器元件及其制造方法。

背景技术：

1、非易失性存储器具有可使得存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此广泛采用于个人计算机和其他电子设备中。目前业界较常使用的三维存储器包括或非门(nor)存储器以及与非门(nand)存储器。此外，另一种三维存储器为与门(and)存储器，其可应用在多维度的存储器阵列中而具有高集成度与高面积利用率，且具有操作速度快的优点。因此，三维存储器元件的发展已逐渐成为目前的趋势。然而，仍存在许多与三维存储器元件相关的挑战。

技术实现思路

1、本发明实施例提出一种存储器元件可以以避免源极柱与接地的导体层之间或漏极柱与接地的导体层之间发生短路。

2、依据本发明实施例提出一种存储器元件，包括栅极堆叠结构、通道柱、多个导体柱以及电荷储存结构。所述栅极堆叠结构位于介电基底上方。所述栅极堆叠结构包括彼此交替堆叠的多个栅极层与多个绝缘层。所述通道柱延伸穿过所述栅极堆叠结构。每一所述导体柱包括主体部与延伸部。所述主体部延伸穿过所述栅极堆叠结构。所述主体部与所述通道柱电性连接。所述延伸部在所述主体部下方且与所述主体部连接。所述延伸部与所述通道柱电性隔离。电荷储存结构，位于所述通道柱与所述多个栅极层之间。

3、依据本发明实施例提出一种存储器元件，包括保护层、导体层、栅极堆叠结构、通道柱、多个导体柱以及电荷储存结构。所述保护层位于介电基底上方。所述导体层位于所述保护层上。所述栅极堆叠结构位于导体层上方，所述栅极堆叠结构包括彼此交替堆叠的多个栅极层与多个栅极层。所述通道柱延伸穿过所述栅极堆叠结构、所述导体层与所述保护层。所述多个导体柱延伸穿过所述栅极堆叠结构、所述导体层与所述保护层。所述电荷储存结构位于所述通道柱与所述多个栅极层之间。

4、依据本发明提出一种存储器元件的制造方法，包括以下步骤。形成停止件于介电基底上。形成导体层于所述停止件上。形成堆叠结构于所述导体层上。所述堆叠结构包括彼此交替堆叠的多个中间层与多个绝缘层。形成开口于所述堆叠结构中。形成通道柱于所述开口中。形成绝缘填充层于所述开口中。形成绝缘柱于所述开口剩余的空间中。在所述绝缘填充层中形成多个第一孔，其中所述停止件裸露于所述多个开口。形成多个延伸部于所述多个第一孔中。移除部分所述绝缘填充层以形成多个第二孔，其中所述多个延伸部的顶面裸露于所述多个第二孔。在所述多个第二孔中形成多个主体部，其中所述主体部与所述延伸部连接，且与所述延伸部共同形成多个导体柱。将所述多个中间层取代为多个栅极层。形成多个电荷储存结构，在所述多个栅极层与所述通道柱之间。

5、在本发明实施例的存储器元件中，通过将源极柱或漏极柱的下部的径长缩小且与通道柱电性绝缘，或通过在接地导体层下方设置保护层，可以避免源极柱或漏极柱与接地的导体层发生短路。

6、本发明实施例的存储器元件的制造方法可以与现有工艺整合，并且可以增加工艺的裕度。

技术特征：

1.一种存储器元件，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器元件，还包括隔离件，位于所述延伸部与所述通道柱之间。

3.根据权利要求1所述的存储器元件，其中所述延伸部与所述主体部之间具有界面。

4.根据权利要求1所述的存储器元件，其中所述延伸部的晶相数低于所述主体部的晶相数。

5.根据权利要求1所述的存储器元件，其中所述延伸部的材料包括单晶硅，所述主体部的材料包括掺杂的多晶硅。

6.根据权利要求1所述的存储器元件，其中所述延伸部的顶面以及上侧壁被所述主体部包覆。

7.根据权利要求1所述的存储器元件，还包括：

8.根据权利要求7所述的存储器元件，其中所述停止件包括停止层、停止块、停止颗粒、基底或其组合。

9.一种存储器元件，包括：

10.根据权利要求9所述的存储器元件，其中每一导体柱包括：

11.根据权利要求10所述的存储器元件，还包括：

12.根据权利要求9所述的存储器元件，其中所述保护层包括单层或多层。

13.根据权利要求9所述的存储器元件，其中所述保护层包括绝缘材料。

14.根据权利要求13所述的存储器元件，其中所述绝缘材料包括氮化硅、氧化硅或其组合。

15.根据权利要求13所述的存储器元件，其中所述保护层还包括导体材料，位于所述绝缘材料中。

16.一种存储器元件的制造方法，包括：

17.根据权利要求16所述的存储器元件的制造方法，其中所述停止件包括多晶硅，且形成所述多个延伸部的方法包括外延成长工艺。

18.根据权利要求16所述的存储器元件的制造方法，其中移除部分所述绝缘填充层，以使得所留下的另一部分所述绝缘填充层形成隔离件，位于所述延伸部与所述通道柱之间。

19.根据权利要求16所述的存储器元件的制造方法，还包括形成保护层于所述导体层与所述停止件之间。

技术总结
本发明提供了一种存储器元件及其制造方法。所述存储器元件可以应用于三维AND快闪存储器元件。存储器元件包括栅极堆叠结构、通道柱、多个导体柱以及电荷储存结构。所述栅极堆叠结构位于介电基底上方。所述栅极堆叠结构包括彼此交替堆叠的多个栅极层与多个绝缘层。所述通道柱延伸穿过所述栅极堆叠结构。每一所述导体柱包括主体部与延伸部。所述主体部延伸穿过所述栅极堆叠结构，且与所述通道柱电性连接。所述延伸部在所述主体部下方且与所述主体部连接，且与所述通道柱电性隔离。电荷储存结构，位于所述通道柱与所述多个栅极层之间。

技术研发人员：黄珈择
受保护的技术使用者：旺宏电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15