[发明专利]三维存储器元件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种三维存储器元件及其制作方法，该三维存储器元件包括：基材、脊状叠层、存储层、通道层以及覆盖层。脊状叠层包括多个导电条带，沿着第一方向堆栈于基材上。存储层沿着第二方向堆栈于脊状叠层的立壁上，其中第一方向与第二方向夹一个非平角。通道层沿着第二方向堆栈于存储层上，且包括一个窄侧壁，具有一个沿着第一方向延伸的长边。覆盖层沿着第三方向堆栈于侧壁上，第三方向与第二方向夹一个非平角。

技术领域

本发明是有关于一种高密度存储器元件及其制作方法，特别是有关于一种三维(Three-Dimensional，3D)存储器元件及其制作方法。

背景技术

非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)元件，例如闪存，具有在移除电源时亦不丢失储存于存储单元中的信息的特性。已广泛运用于用于便携式音乐播放器、移动电话、数字相机等的固态大容量存储应用。三维存储器元件，例如单栅极垂直通道式(single-gate vertical-channel，SGVC)三维NAND闪存元件，具有许多层堆栈结构，可达到更高的储存容量，更具有优异的电子特性，例如具有良好的数据保存可靠性和操作速度。

典型的单栅极垂直通道式三维NAND闪存元件的制作，是先以蚀刻工艺在多层堆栈结构中形成字线沟道(word line trench)；之后再于字线沟道的底部和侧壁上依序形成包含氧化硅(silicon oxide)层、氮化硅(silicon nitride)层和氧化硅层(即，ONO复合层)的存储层和由多晶硅材质所构成的通道层，藉以在沟道的侧壁上定义出多个垂直串接的存储单元。

然而，随着存储器元件的集成密度增加，元件关键尺寸(critical size)和间隔(pitch)缩小，使位于存储层两侧角落的电场所引发的导角效应(corner effect)越来越明显，容易使被写入的存储单元在读取时提早开启，进而导致的操作错误或电子特性恶化的问题。

因此有需要提供三维存储器元件及其制作方法，以解决已知技术所面临的问题。

发明内容

本说明书的一实施例是揭露一种三维存储器元件。此三维存储器元件包括：基材、脊状叠层、存储层、通道层以及覆盖层。脊状叠层包括多个导电条带，沿着第一方向堆栈于基材上。存储层沿着第二方向堆栈于脊状叠层的立壁上，其中第一方向与第二方向夹一个非平角。通道层沿着第二方向堆栈于存储层上，且具有一个窄侧壁，此窄侧壁包括一个沿着第一方向延伸的长边。覆盖层沿着第三方向堆栈于窄侧壁之上，第三方向与第二方向夹一个非平角。

本说明书的另一实施例是揭露一种三维存储器元件的制作方法。此三维存储器元件的制作方法包括下述步骤：首先形成一个脊状叠层，其包括多个导电条带沿着第一方向堆栈于一基材上。接着，于脊状叠层的立壁上形成一个存储层，使存储层沿着第二方向堆栈于立壁上，其中第一方向与第二方向夹一个非平角。之后，于存储层上形成一个通道层，使通道层沿着第二方向堆栈于存储层上，且包括一个窄侧壁具有沿着第一方向延伸的一个长边。后续，于两窄侧壁上形成一个覆盖层，沿着第三方向堆栈于通道层上，第三方向实质与第二方向夹一个非平角。

根据上述实施例，本发明是在提供一种三维存储器元件及其制作方法。其系在具有多个导电条带的脊状叠层的立壁上依序形成存储层和通道层。之后，对通道层两侧的窄侧壁进行回蚀，并于窄侧壁之上形成一个覆盖层。通过使通道层两侧的窄侧壁远离存储层的两侧角落，以即以覆盖层来捕捉更多的电子两种方式，来降低存储层两侧导角的电场所引发的导角效应，进而解决已知技术写入/读取操作错误或电子特性恶化的问题。

附图说明

为了对本发明的上述实施例及其他目的、特征和优点能更明显易懂，特举数个较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下:

图1系根据本发明的一实施例所绘示的多层堆栈结构的结构透视图；

图2系绘示对图1的多层堆栈结构进行图案化工艺之后的结构透视图；