[发明专利]晶体管、包含该晶体管的三维存储器元件及其制造方法

权利要求书

1.一种晶体管，包含：

由半导体材料形成的柱体，所述柱体沿半导体基材的法向方向延伸，所述柱体具有平行所述法向方向的基础侧面、与所述基础侧面相对的锥形侧面、垂直所述法向方向的第一顶面、与所述第一顶面相对的底面、相邻所述基础侧面与所述锥形侧面的前侧面以及与所述前侧面相对的后侧面，于所述柱体中，第一细长部分夹在所述基础侧面、所述前侧面、所述底面以及所述第一顶面之间形成源极区域，第二细长部分夹在所述基础侧面、所述后侧面、所述底面以及所述第一顶面之间形成漏极区域，板状部分位于所述基础侧面上且位于所述第一细长部分与所述第二细长部分之间形成通道区域，所述柱体的其他部分形成本体区域；

栅极介电层，形成以被覆所述柱体的所述基础侧面；以及

栅极导体，形成以被覆所述栅极介电层。

2.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述基础侧面为平面、凸面或凹面。

3.根据权利要求2所述的晶体管，其中由所述柱体的所述第一顶面、所述栅极介电层的第二顶面以及所述栅极导体的第三顶面所组成的组合面呈现选自由半椭圆形、半圆形、三角形、拇指形以及梯形所组成的群组中的其一。

4.一种三维存储器元件，包含：

多层彼此隔离的存储器单元层，形成于半导体基材上，所述半导体基材定义法向方向以及纵向方向，每一层存储器单元层定义多个列以及多个行，并且包含：

多条第一隔离带，沿所述纵向方向延伸；

多条第二隔离带，沿所述纵向方向延伸，所述多条第一隔离带以及所述多条第二隔离带交替排列，每一条第一隔离带具有各自的第一纵向边缘以及各自的第二纵向边缘，每一条第二隔离带具有各自的第三纵向边缘以及各自的第四纵向边缘，其中多个凹陷形成于所述多条第一隔离带与所述多条第二隔离带之间并且面向所述多条第二隔离带的所述多个第三纵向边缘或所述多个第四纵向边缘，位于每一条第一隔离带的一侧的所述多个凹陷与位于该条第一隔离带的另一侧的所述多个凹陷交错排列，每一个凹陷对应所述多个列中的一个列与所述多个行中的一个行；

多个第一选择晶体管，排列于所述多个行中至少两个第一末端行上；

多个第二选择晶体管，排列于所述多个行中至少两个第二末端行上；

多个存储器单元，排列于所述多个第一选择晶体管与所述多个第二选择晶体管之间，每一个第一选择晶体管、每一个第二选择晶体管与每一个存储器单元对应所述多个凹陷中的一个凹陷并且包含由半导体材料形成的柱体，每一个柱体配合所述对应的凹陷且沿所述法向方向延伸，每一个柱体具有各自的平行所述法向方向的基础侧面、各自的与所述基础侧面相对的锥形侧面、各自的垂直所述法向方向的第一顶面、各自的与所述第一顶面相对的底面、各自的相邻所述基础侧面与所述锥形侧面的前侧面以及各自的与所述前侧面相对的后侧面，在每一个柱体中，各自的第一细长部分夹在所述基础侧面、所述前侧面、所述底面以及所述第一顶面之间形成各自的源极区域，各自的第二细长部分夹在所述基础侧面、所述后侧面、所述底面以及所述第一顶面之间形成各自的漏极区域，各自的板状部分位于所述基础侧面上且位于所述第一细长部分与所述第二细长部分之间形成各自的通道区域，该个柱体的其他部分形成各自的本体区域，每一个第一选择晶体管以及每一个第二选择晶体管并且包含各自的被覆所述对应的柱体的所述基础侧面的第一栅极氧化物薄膜、各自的被覆所述第一栅极氧化物薄膜的第二栅极氧化物薄膜以及各自的被覆所述第二栅极氧化物薄膜的选择栅极导体，每一个存储器单元并且包含所述各自的被覆所述对应的柱体的第二栅极氧化物薄膜、各自的被覆所述第二栅极氧化物薄膜的栅极介电多层膜以及各自的被覆所述栅极介电多层膜的存储器栅极导体，每一条字线导体以及每一条选择栅极线导体嵌入所述相邻的第二隔离带；

多条位线导体，每一条位线导体对应所述多个列中的一个列并且连接沿着所述对应的列排列的所述多个第一选择晶体管的所述多个柱体、所述多个第二选择晶体管的所述多个柱体以及所述多个存储器单元的所述多个柱体；以及

多条字线导体，沿所述法向方向延伸，每一条字线导体连接所述多层彼此隔离的存储器单元层的所述多个存储器单元的所述多个垂直对齐的存储器栅极导体；以及

多条选择栅极线导体，沿所述法向方向延伸，每一条选择栅极线导体连接所述多层彼此隔离的存储器单元层的所述多个第一选择晶体管的所述多个垂直对齐的选择栅极导体或所述多个第二选择晶体管的所述多个垂直对齐的选择栅极导体。