[发明专利]三维AND快闪存储器元件及其制造方法

说明书

本公开提供一种三维AND快闪存储器(3D AND Flash)元件，包括：栅极堆叠结构，设置于介电基底上，且包括多层栅极层与多层绝缘层彼此交互堆叠；通道柱贯穿所述栅极堆叠结构；第一导体柱以及第二导体柱设置于所述通道柱内并贯穿所述栅极堆叠结构，其中所述第一导体柱与所述第二导体柱彼此分隔开且各自与所述通道柱连接；电荷存储结构设置于所述多个栅极层与所述通道柱的侧壁之间；以及保护盖至少覆盖在所述通道柱的顶面上，隔离所述第一导体柱与所述多个栅极层的顶栅极层，且隔离所述第二导体柱与所述多个栅极层的所述顶栅极层。

技术领域

本发明实施例是有关于一种存储器元件及其制造方法，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

非易失性存储器(例如快闪存储器)由于具有使存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此成为个人电脑和其他电子设备所广泛采用的一种存储器。

目前业界较常使用的三维快闪存储器包括或非式(NOR)快闪存储器以及与非式(NAND)快闪存储器。此外，另一种三维快闪存储器为三维与式(3D AND)快闪存储器，其可应用在多维度的快闪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，三维快闪存储器的发展已逐渐成为目前的趋势。

公开内容

本发明实施例提供一种三维AND快闪存储器元件及其制造方法，可以避免导体柱与最顶层字线层之间的短路或是漏电流。

依据本发明实施例，一种三维AND快闪存储器元件，包括：栅极堆叠结构，设置于介电基底上，且包括多层栅极层与多层绝缘层彼此交互堆叠；通道柱，设置于所述介电基底上，且贯穿所述栅极堆叠结构；第一导体柱以及第二导体柱，设置于所述通道柱内并贯穿所述栅极堆叠结构，其中所述第一导体柱与所述第二导体柱彼此分隔开且各自与所述通道柱连接；电荷存储结构，设置于所述多个栅极层与所述通道柱的侧壁之间；以及保护盖，覆盖在所述通道柱上，隔离所述第一导体柱与所述多个栅极层的顶栅极层，且隔离所述第二导体柱与所述多个栅极层的所述顶栅极层。

依据本发明实施例，一种三维AND快闪存储器元件的制造方法，包括：于介电基底上形成堆叠结构，所述堆叠结构包括多层牺牲层与多层绝缘层彼此交互堆叠；在所述堆叠结构中形成开孔；在所述开孔中形成通道柱；在所述通道柱上形成保护盖；在所述堆叠结构与所述保护盖上形成绝缘填充层，并填入于所述开孔中；以所述保护盖保护所述通道柱，图案化所述绝缘填充层，以于所述通道柱内形成第一孔与第二孔；于第一孔与第二孔中分别形成与所述通道柱连接的第一导体柱以及第二导体柱；进行取代工艺，将所述多层牺牲层取代为多层栅极层；以及于所述多个栅极层与所述通道柱的侧壁之间形成电荷存储结构。

本发明实施例在通道柱上覆盖保护盖可以避免通道柱在后续的蚀刻工艺遭受破坏。

附图说明

图1A示出根据实施例的3D AND快闪存储器阵列的电路图。

图1B示出根据另一实施例的3D AND快闪存储器阵列的电路图。

图1B示出根据一些实施例的3D AND快闪存储器阵列的简化透视图。

图1C与1D示出根据一些实施例的3D AND快闪存储器阵列的剖面图。

图1E示出3D AND快闪存储器单元的俯视图。

图2A至图2I是依照本发明的实施例的一种3D AND快闪存储器元件的制造流程的剖面示意图与上视图。

图3A至图3I是依照本发明的另一实施例的一种3D AND快闪存储器元件的制造流程的剖面示意图与上视图。

附图标记说明

10：存储阵列

12：存储单元

16、116：通道柱