[发明专利]存储装置、其制造方法与操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种存储装置、其制造方法与操作方法，特别是涉及一种三维垂直栅极存储装置、其制造方法与其操作方法。

背景技术

存储装置使用于许多产品之中，例如MP3播放器、数字相机、电脑档案等等的储存元件中。随着应用的增加，对于存储装置的需求也趋向较小的尺寸、较大的存储容量。因应这种需求，需要制造高元件密度的存储装置。

设计者们开发一种提高存储装置密度的方法是使用三维堆叠存储装置，由此达成更高的存储容量，同时降低每一位元的成本。然而，目前此种存储装置的记忆单元尺寸的微缩极限仍大于50nm，很难有重大的突破。存储装置的效能也可能是受到使用的元件材料而有所限制。

发明内容

本发明有关于一种存储装置、其制造方法与操作方法。存储装置具有非常小的微缩尺寸与良好的效能。

根据本发明的一方面，提供一种存储装置。存储装置包括基底、堆叠结构、沟道元件、介电元件、源极元件与位线。堆叠结构配置于基底上。堆叠结构各包括串列选择线、字线、接地选择线与绝缘线。串列选择线、字线与接地选择线通过绝缘线互相分开。沟道元件配置于堆叠结构之间。介电元件配置于沟道元件与堆叠结构之间。源极元件配置于基底的上表面与沟道元件的下表面之间。位线配置于沟道元件的上表面上。

根据本发明的另一方面，提供一种存储装置的制造方法。方法包括以下步骤。于基底上配置堆叠结构。堆叠结构各包括串列选择线、字线、接地选择线与绝缘线。串列选择线、字线与接地选择线通过绝缘线互相分开。配置沟道元件于堆叠结构之间。配置介电元件于沟道元件与堆叠结构之间。配置源极元件于基底的上表面与沟道元件的下表面之间。配置位线于沟道元件的上表面上。

根据本发明的又另一方面，提供一种存储装置的操作方法。方法包括以下步骤。提供存储装置。存储装置包括基底、堆叠结构、沟道元件、介电元件、源极元件与位线。堆叠结构配置于基底上。堆叠结构各包括串列选择线、字线、接地选择线与绝缘线。串列选择线、字线与接地选择线通过绝缘线互相分开。沟道元件包括沟道线。沟道线配置于堆叠结构之间且互相分开。介电元件配置于沟道线与堆叠结构之间。源极元件配置于基底的上表面与沟道线的下表面之间。位线配置于沟道线的上表面上。选择沟道线至少之一开启。

为让本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1至图13绘示存储装置的制造实施例。

图14至图19绘示存储装置的另一制造实施例。

图20绘示实施例中存储装置的立体图。

图21绘示实施例中存储装置的立体图。

图22绘示实施例中存储装置的立体图。

图23绘示实施例中存储装置的立体图。

图24显示一些实施例中用以解码的波形。

图25显示实施例中存储装置的配置。

附图标记说明

2、102、237：基底

4、154、238、516、518：源极元件

6：牺牲层

8、104：绝缘层

10、12、14：图案化的结构

16、18：第一开口

20、22、140：沟道元件

24、26、28：第二开口

29A、29B：支撑结构

30、30B、54、118、217：绝缘线

32：狭缝

34、120：介电元件

36、128、130：导电材料

40、42、44、46、108、110、208、210、212、214、216、308、310、312、404、406、408、410、412：堆叠结构

48、112、224、226、228、230、231、320、322、324、416、422、418、420、424、504：串列选择线

50、114、218、220、314、316、426、428、430、432、506、508：字线

52、116、222、318、414、510：接地选择线

56、58、60、62、142、144、146、148、219、221、223、232、234、236、336、338、444、446、448、512、514：沟道线

64、66、134、136、138、240、502：位线