三维AND快闪存储器元件及其制造方法与流程

本公开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三维and快闪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。

2、公开内容

3、本公开提出一种三维and快闪存储器元件可以减少通道区的电场效应。

4、本公开提出一种三维and快闪存储器元件的制造方法可以减少通道柱遭受蚀刻的破坏。

5、本公开的一实施例提出一种三维and快闪存储器元件，包括栅极叠层结构，位于介电基底的表面上。所述栅极叠层结构包括彼此交替叠层的多个栅极层与多个绝缘层。第一导体柱与第二导延伸穿过所述栅极叠层结构。绝缘柱分隔所述第一导体柱与所述第二导体柱。通道柱延伸穿过所述栅极叠层结构。电荷储存结构，位于所述栅极叠层结构与所述通道柱之间，且所述通道柱、所述第一导体柱、所述第二导体柱与所述绝缘柱被围在所述电荷储存结构内。所述通道柱包括：彼此相连接的第一部分以及第二部分。所述第一部分位于所述电荷储存结构与所述绝缘柱之间。所述第二部分与所述第一导体柱以及所述第二导体柱电性连接。所述第一部分的曲率小于所述第二部分的曲率。

6、本公开的一实施例提出一种三维and快闪存储器元件的制造方法，包括在介电基底的表面上形成叠层结构，其中所述叠层结构包括彼此交替叠层的多个牺牲层与多个绝缘层。在所述叠层结构形成开孔。在所述开孔中形成通道柱，所述通道柱包括第一部分与第二部分，其中所述第一部分的曲率小于所述第二部分的曲率。在所述开孔中填入填充层。在所述填充层形成第一孔洞并移除第一孔洞周围的部分所述填充层而扩大形成第二孔洞。在所述第二孔洞中填入绝缘材料形成绝缘柱。在所述绝缘柱两侧形成第一导体柱与第二导体柱。移除所述多个牺牲层，以形成多个水平开口。在所述多个水平开口中形成多个栅极层。在所述多个栅极层与所述通道层之间形成至少一电荷储存结构。

7、本公开的一实施例提出一种三维and快闪存储器元件包括：栅极叠层结构，位于介电基底的表面上，其中所述栅极叠层结构包括彼此交替叠层的多个栅极层与多个绝缘层。通道柱，延伸穿过所述栅极叠层结构。所述通道柱投影在所述介电基底的所述表面上具有椭圆形轮廓。电荷储存结构，位于所述多个栅极层与所述通道柱之间。绝缘柱位于所述通道柱内。源极柱与漏极柱，设置在所述椭圆形轮廓的长轴上，延伸穿过所述栅极叠层结构，被所述电荷储存结构环绕，被所述绝缘柱分隔，且与所述通道柱电性连接。

8、基于上述，在本公开实施例中，通道柱中做为通道区的第一部分具有较小的曲率，可以降低电场的效应，减少电流在行进方向受到干扰，因此，可以提升存储器的读取的正确性。再者，本公开实施例的三维and快闪存储器元件的制造方法可以减少通道柱遭受蚀刻的破坏。

技术实现思路

技术特征：

1.一种三维and快闪存储器元件，包括：

2.根据权利要求1所述的三维and快闪存储器元件，其中所述通道柱投影在所述介电基底的所述表面具有椭圆形轮廓。

3.根据权利要求2所述的三维and快闪存储器元件，其中所述第一导体柱与所述第二导体柱设置在所述椭圆形轮廓的长轴上。

4.根据权利要求1所述的三维and快闪存储器元件，其中所述通道柱与所述电荷储存结构的隧穿层共形且接触。

5.根据权利要求4所述的三维and快闪存储器元件，其中所述第一导体柱与所述第二导体柱位于所述绝缘柱与所述通道柱的所述第二部分之间。

6.根据权利要求5所述的三维and快闪存储器元件，其中所述第一导体柱和所述第二导体柱的体积与所述绝缘柱和所述通道柱的所述第二部分之间的空间的容积大致相同。

7.根据权利要求1所述的三维and快闪存储器元件，其中所述通道柱的内侧壁与所述绝缘柱的外侧壁共形。

8.根据权利要求7所述的三维and快闪存储器元件，其中所述第一导体柱与所述第二导体柱位于所述通道柱的所述第二部分与所述电荷储存结构之间。

9.根据权利要求8所述的三维and快闪存储器元件，其中所述第一导体柱和所述第二导体柱的体积与所述通道柱的所述第二部分和所述电荷储存结构之间的空间的容积大致相同。

10.一种三维and快闪存储器元件的制造方法，包括：

11.根据权利要求10所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中于所述开孔中形成所述通道柱至于所述第二孔洞中填入绝缘材料以形成所述绝缘柱的步骤包括：

12.根据权利要求10所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中于所述开孔中形成所述通道柱及所述开孔中填入所述填充层的步骤包括：

13.根据权利要求12所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中于形成所述绝缘柱的步骤包括：

14.根据权利要求12所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中：

15.根据权利要求14所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中所述导体材料填满二隔间形成所述第一导体柱与所述第二导体柱。

16.根据权利要求13所述的三维and快闪存储器元件的制造方法，其中所述绝缘柱分隔所述填充层为两个子填充层，该两个子填充层形成所述第一导体柱与所述第二导体柱。

17.一种三维and快闪存储器元件，包括：

18.根据权利要求17所述的三维and快闪存储器元件，其中所述绝缘柱与所述电荷储存结构投影在所述介电基底的所述表面上分别具有椭圆形轮廓。

技术总结
本公开提供了一种三维AND快闪存储器元件，包括栅极叠层结构、电荷储存结构、第一导体柱与第二导体柱、绝缘柱以及通道柱。所述栅极叠层结构包括彼此交替叠层的多个栅极层与多个绝缘层。第一导体柱与第二导体柱，延伸穿过所述栅极叠层结构，且以绝缘柱分隔。通道柱延伸穿过所述栅极叠层结构。电荷储存结构，位于所述栅极叠层结构与所述通道柱之间。所述通道柱包括彼此相连接的第一部分以及第二部分。所述第一部分位于所述电荷储存结构与所述绝缘柱之间。所述第二部分包括与所述第一导体柱电性连接的第一区以及与所述第二导体柱电性连接的第二区。所述第一部分的曲率小于所述第二部分的曲率。

技术研发人员：吕函庭,邱家荣,叶腾豪,李冠儒
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：2024/1/13