[发明专利]三维存储元件及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储元件，其特征在于，所述三维存储元件包括：

多条底部控制栅极线，其沿着一第一水平方向延伸且相互并列设置；

多条底部源极线，设置于多条所述底部控制栅极线，其中，多条所述底部源极线沿着一第二水平方向延伸且和多条所述底部控制栅极线彼此交错；

一堆叠结构体，其设置于多条所述底部源极线，其中，所述堆叠结构体包括多层相互绝缘且位于不同阶层的堆叠层，每一所述堆叠层包括多条沿着所述第二水平方向延伸的字线，且每一所述字线对应至少一所述底部源极线；

多条位线，其设置于所述堆叠结构体上，并沿着所述第一水平方向延伸，其中，多条所述位线与多条所述底部源极线彼此交错；以及

多个柱状结构，其贯穿所述堆叠结构体，其中，每一所述柱状结构连接于相对应的所述位线与相对应的所述底部源极线之间，且每一所述字线和相对应的所述柱状结构形成一记忆胞；

其中，每一所述柱状结构包括一外圈铁电层、一核心栅导电柱以及一位于所述外圈铁电层与所述核心栅导电柱之间的环绕通道层，且所述核心栅导电柱电性连接于相对应的所述底部控制栅极线。

2.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，所述核心栅导电柱贯穿相对应的所述底部源极线，以电性连接于相对应的所述底部控制栅极线。

3.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，每一所述柱状结构还包括一内介电层及一外介电层，所述内介电层位于所述环绕通道层与所述核心栅导电柱之间，且所述外介电层位于所述环绕通道层与所述外圈铁电层之间。

4.如权利要求3所述的三维存储元件，其特征在于，所述内介电层的材料与所述外介电层的材料为氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。

5.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，所述环绕通道层电性连接于相对应的所述底部源极线以及相对应的所述位线。

6.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，所述外圈铁电层直接接触相对应的所述字线，且构成所述外圈铁电层的材料包括一铁电材料以及一掺杂物，其中，所述铁电材料为氧化铪、氧化锆铪或氧化钛锆，且所述掺杂物为硅、铝、镧、钇、锶、钆、铌、镍、钽或其组合物。

7.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，所述三维存储元件还包括一底绝缘层，多条所述底部控制栅极线以及多条所述底部源极线通过所述底绝缘层而彼此电性绝缘。

8.如权利要求1所述的三维存储元件，其特征在于，每一所述柱状结构还包括一连接于所述核心栅导电柱的核心绝缘部，所述核心栅导电部通过所述核心绝缘部以与连接于所述柱状结构的所述位线彼此电性绝缘。

9.一种三维存储元件的制造方法，其特征在于，所述三维存储元件的制造方法包括：

形成多条沿着一第一水平方向延伸的底部控制栅极线；

形成多条沿着一第二水平方向延伸的底部源极线，其中，多条所述底部源极线位于多条所述底部控制栅极线，并和多条所述底部控制栅极线彼此绝缘；

形成一堆叠结构体于多条所述底部源极线，其中，所述堆叠结构体包括多层相互间隔的堆叠层，每一所述堆叠层包括多条沿着所述第二水平方向延伸的字线，且每一所述字线对应至少一所述底部源极线；

形成多个贯穿所述堆叠结构体的柱状结构，其中，每一所述字线和相对应的所述柱状结构形成一记忆胞，且每一个所述柱状结构包括一外圈铁电层、一核心栅导电柱以及一位于所述外圈铁电层与所述核心栅导电柱之间的环绕通道层，且所述核心栅导电柱电性连接于相对应的所述底部控制栅极线；以及

形成多条沿着所述第一水平方向延伸的位线于所述堆叠结构体上，其中，多条所述位线的位置分别对应多条所述底部控制栅极线，且每一所述柱状结构连接于相对应的所述位线与相对应的所述底部源极线之间。

10.如权利要求9所述的三维存储元件的制造方法，其特征在于，在形成多条所述底部源极线的步骤之前，还进一步包括：先形成一覆盖多条所述底部控制栅极线的底绝缘层。