[发明专利]三维存储器元件及其制造方法

说明书

本发明公开了一种三维存储器元件及三维存储器元件的制造方法。此方法包含提供前驱结构，此前驱结构包含衬底、多层叠层、多个垂直通道柱及阻隔结构。第一狭缝及第二狭缝沿着第一方向形成于多层叠层及衬底中，其中第一狭缝及第二狭缝之间具有间距，且第二狭缝切割阻隔结构。以导电层取代第二绝缘层的一部分。第一狭缝结构及第二狭缝结构形成在第一狭缝及第二狭缝中，其中第一狭缝结构及第二狭缝结构在第二方向上分隔垂直通道柱，且第二方向不同于第一方向。

技术领域

本发明系关于一种存储器元件及其制造方法。更具体而言，本发明系关于一种三维存储器元件及其制造方法。

背景技术

非易失性存储器元件在设计上有一个很大的特性是，当存储器元件失去或移除电源后仍能保存数据状态的完整性。随着各种应用程序的增加及功能的提升，对于存储器元件的需求，也趋向较小的尺寸、较大的存储容量。为了满足这些需求，目前设计者转而开发一种包含有多个存储单元阶层(multiple plane of memory cells)迭层的三维存储器元件。

然而，随着元件的关键尺寸微缩至一般存储单元技术领域的极限，如何在更微小的元件尺寸之中，获得到更高的存储容量，同时又能兼顾元件的操作稳定性，已成了此技术领域所面临的重要课题。因此，需要一种先进的三维存储器元件及其制造方法，来解决现有技术所面临的问题。

发明内容

本发明的一实施例，提供一种制造三维存储器元件的方法。此方法包含提供前驱结构，此前驱结构包含衬底、多层叠层、多个垂直通道柱及阻隔结构。第一狭缝及第二狭缝沿着第一方向形成于多层叠层及衬底中，其中第一狭缝及第二狭缝之间具有间距，且第二狭缝切割阻隔结构。以导电层取代第二绝缘层的一部分。第一狭缝结构及第二狭缝结构形成在第一狭缝及第二狭缝中，其中第一狭缝结构及第二狭缝结构在第二方向上分隔垂直通道柱，且第二方向不同于第一方向。

本发明的另一实施例，提供一种三维存储器元件。三维存储器元件包含衬底、第一多层叠层、多个垂直通道柱、阻隔结构、第一狭缝及第二狭缝。衬底具有阵列区及阶梯区，其中衬底包含下部部分及上部部分。第一多层叠层设置在衬底上，其中第一多层叠层包含交替布置的多个第一绝缘层及多个导电层。多个垂直通道柱设置在第一多层叠层中且位于衬底的阵列区中。阻隔结构设置在第一多层叠层中且位于衬底的阶梯区中。第一狭缝结构及第二狭缝结构沿着第一方向设置在第一多层叠层及衬底中，其中第二狭缝结构与阻隔结构接触，并且第一狭缝结构及第二狭缝结构在第二方向上共同分隔垂直通道柱，其中第二方向与第一方向不同。

应当理解，前述的一般性描述和下文的详细描述都是示例，并且旨在提供对所要求保护的本发明内容的进一步解释。

附图说明

当与附图一起阅读时，从以下详细描述可以最好地理解本发明的实施例。应注意，根据业界标准实务，各种特征未按比例绘制。事实上，为了清楚地讨论，各个特征的尺寸可任意地增加或减小。

图1为根据本发明的某些实施方式绘示的三维存储器元件的制造方法流程图。

图2A至图2D示出了根据本发明的某些实施方式绘示的制造三维存储器元件的一阶段。根据本发明的某些实施方式，图2A是俯视图，图2B、图2C及图2D是分别沿着线段B-B′、线段C-C′及线段D-D′截取的对应于图2A的截面图。

图3A至图3D示出了根据本发明的某些实施方式绘示的制造三维存储器元件的一阶段。图3A是俯视图，图3B、图3C及图3D是分别沿着线段B-B′、线段C-C′及线段D-D′截取的对应于图3A的截面图。

图4A及图4B示出了根据本发明的某些实施方式绘示的图3A的替代实施方式。

图5A至图5D示出了根据本发明的某些实施方式绘示的制造三维存储器元件的一阶段。根据本发明的某些实施方式，图5A是俯视图，图5B、图5C及图5D是分别沿着线段B-B′、线段C-C′及线段D-D′截取的对应于图5A的截面图。