非易失性存储装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供非易失性存储装置，根据一实施方式，具备：在第1方向延伸并在与上述第1方向正交的第2方向排列的多个第1布线；在上述第1布线的各个上排列并在与包含上述第1方向和上述第2方向的平面交叉的第3方向延伸的多个第2布线；和存储器膜。在上述多个第2布线的各个和上述第1布线间设置控制元件。上述控制元件具备在上述第3方向延伸的导电部和与上述导电部的侧面隔着第1绝缘膜对向的控制电极。在上述第1布线上在上述第1方向排列的多个上述导电部的端部，设置调节部。在上述多个导电部中的端部配置的上述导电部和上述调节部之间，设置第1外缘电极。

【技术实现步骤摘要】
非易失性存储装置本申请以美国专利临时申请61/823498号(申请日：2013年5月15日)为基础申请，享受优先权。本申请通过参照该基础申请，包含其全部内容。
本专利技术的实施方式涉及非易失性存储装置。
技术介绍
在存储单元采用电阻变化膜等的3维构造的非易失性存储装置的开发获得进展。这些存储装置往往采用半导体装置的制造工艺即所谓的半导体工艺制造。通过半导体工艺的微细化技术，可以提高集成度，增大存储容量。但是，半导体工艺中，也有发生加工偏差，制造成品率降低的情况。
技术实现思路
本专利技术的实施方式提供制造成品率高的非易失性存储装置。根据一实施方式，非易失性存储装置具备：在第1方向延伸并在与上述第1方向正交的第2方向排列的多个第1布线；在上述第1布线的各个上排列并在与包含上述第1方向和上述第2方向的平面交叉的第3方向延伸的多个第2布线；和存储器膜。在上述多个第2布线的各个和上述第1布线之间设置控制元件。上述控制元件具备在上述第3方向延伸的导电部和与上述导电部的侧面隔着第1绝缘膜对向的控制电极。在上述第1布线上在上述第1方向排列的多个上述导电部的端部，设置调节部。在上述多个导电部中的端部配置的上述导电部和上述调节部之间，设置第1外缘电极。附图说明图1是第1实施方式的非易失性存储装置的示意截面图的一例。图2是第1实施方式的非易失性存储装置的示意立体图的一例。图3是第1实施方式的变形例的非易失性存储装置的示意截面图的一例。图4A-图11B是第1实施方式的非易失性存储装置的制造过程的示意图的一例。图12A-图12D是第1实施方式的变形例的非易失性存储装置的制造过程的示意截面图的一例。图13A-图17B是第2实施方式的非易失性存储装置的制造过程的示意图的一例。图18A-图19B是第2实施方式的变形例的非易失性存储装置的制造过程的示意图的一例。图20A-图20C是第3实施方式的非易失性存储装置的示意图的一例。图21是比较例的非易失性存储装置的示意截面图的一例。具体实施方式以下，参照附图说明实施方式。附图中的同一部分附上同一标号，其详细说明适宜省略，说明不同的部分。另外，附图是示意或概念性的图，各部分的厚度和宽度的关系、部分间的大小的比例等不一定与现实相同。另外，即使在表示相同部分的场合，根据附图，也有相互的尺寸、比例不同的情况。[第1实施方式]图1是第1实施方式的非易失性存储装置的示意截面图的一例。图2是第1实施方式的非易失性存储装置的示意立体图的一例。另外，图2中，为了易于观察非易失性存储装置的构成，在各构成要素间设置的绝缘膜的图示省略。本实施方式的非易失性存储装置具备例如具有电阻变化型的存储单元(MC)并在硅基板上设置的3维构造的存储单元阵列1。以下的说明中，参照各图所示X方向(第1方向)、Y方向(第2方向)及Z方向(第3方向)说明各构成要素的配置及形状。Y方向与X方向正交，Z方向与包含X方向及Y方向的X-Y面交叉。例如，Z方向相对于X-Y面垂直。另外，也有Z方向表现为上方，其相反的-Z方向表现为下方的情况。存储单元阵列1具备：在X方向延伸并在Y方向排列的多个全局位线10(第1布线)和在全局位线10的各个上排列并在Z方向延伸的多个本地位线20(第2布线)。还具备：设置在相邻的2个本地位线20间的字线40和设置在本地位线20和字线40之间的存储器膜50。在各布线间设置例如绝缘膜17，分别相互绝缘。字线40在Y方向延伸。另外，存储器膜50是例如电阻变化膜，根据在本地位线20和字线40之间流过的电流或在本地位线20和字线40之间施加的电压，从第1电阻值向第2电阻值可逆地变化。如图1，在本地位线20的各个和全局位线10之间，设置有控制元件60。控制元件60具备：设置在全局位线10和本地位线20之间并在Z方向延伸的导电部65和与导电部65的侧面隔着绝缘膜61(第1绝缘膜)对向的控制电极63。控制元件60对本地位线20的电气导通进行导通截止控制。导电部65包含半导体，例如多晶硅。控制元件60例如是场效应晶体管(FieldEffectTransistor：FET)。例如，导电部65包含控制元件60的沟道及源极/漏极区域。而且，存储单元阵列1还具备：在全局位线10上排列的多个导电部65的至少单侧(最好两侧)分别设置的调节部30(参照图1)。调节部30与在多个导电部65中的接近端配置的导电部65a的距离(间隔)被设置为与多个导电部65中的相邻的2个的间隔相同。调节部30包含例如与导电部65相同的材料。这里，“间隔相同”不是严格意义的一致，例如，允许制造过程中的加工精度引起的误差。图1中，表示了在多个导电部65的一端设置的调节部30，但是，也可以设置在未图示的另一端(以下所示其他图也相同)。另外，调节部30设为用于使导电部65a和与其相邻的部分间的间隔与相邻的导电部65的间隔相同。从而，调节部30可以是仅仅为了该目的而设的专用部分，也可以是使具有其他功能的部分兼用的方式。另外，X方向中，调节部30的宽度可以比导电部65的宽度大。而且，存储单元阵列1具备在调节部30和导电部65a间设置的外缘电极33(第1外缘电极)。例如，外缘电极33与调节部30的与本地位线20对向的侧面30a接近设置。在调节部30和外缘电极33之间，介入其他要素，例如绝缘膜61。调节部30的与本地位线20相反侧的侧面是侧面30b。存储单元阵列1具备在全局位线10和控制电极63之间设置的绝缘膜13(第2绝缘膜)和在调节部30的与外缘电极33相反的侧设置的绝缘膜15(第3绝缘膜)。绝缘膜15设置在从调节部30的侧面30b向X方向延伸的全局位线10的顶面。绝缘膜15在Z方向上设为比绝缘膜13薄。图3是第1实施方式的变形例的非易失性存储装置2的示意截面图的一例。该例中，在X方向相邻的控制元件60间共有控制电极63。在导电部65a和调节部30之间，取代控制电极63和外缘电极33，设置一个控制电极63。控制电极63埋入相邻的导电部65间的空间而形成。控制电极63隔着绝缘膜61与导电部65对向。通过向设置在导电部65的两侧的控制电极63施加电压，可以控制控制元件60的导通/截止。该例中，设置在相邻的导电部65间的控制电极是一个。从而，可以使相邻的导电部65的间隔变窄，适于非易失性存储装置2小型化或者大容量化。接着，参照图4-图11，说明第1实施方式的非易失性存储装置的制造方法。图4A-图11B是第1实施方式的非易失性存储装置的制造过程的示意图的一例。图4A是Y方向排列的多个导电层11的顶面的俯视图。图4B表示沿图4A所示4B-4B线的截面。如图4A及图4B，导电层11在全局位线10上形成。全局位线10及导电层11形成在X方向延伸的条状。如图4B，全局位线10设置在基底层9上。多个全局位线10夹着绝缘膜19在Y方向排列设置。例如，在全局位线10及绝缘膜19上形成导电层11a。然后，在导电层11a上形成具有与全局位线10相同图形的掩模(未图示)。采用该掩模，例如，通过RIE(ReactiveIonEtching，反应离子蚀刻)法蚀刻导电层11a，形成在X方向延伸的沟12a。从而，将导电层11a分割为在X方向延伸并在Y方向排列的多个导电层11。基底层9是例如设置在硅基板(硅晶片)上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非易失性存储装置，其特征在于，具备：多个第1布线，其在第1方向延伸并在与上述第1方向正交的第2方向排列；多个第2布线，其在上述第1布线的各个上排列并在与包含上述第1方向和上述第2方向的平面交叉的第3方向延伸；存储器膜；控制元件，其具有在上述多个第2布线的各个和上述第1布线之间设置并在上述第3方向延伸的导电部和与上述导电部的侧面隔着第1绝缘膜对向的控制电极；调节部，其在上述第1布线上在上述第1方向排列的多个上述导电部的端部设置；和第1外缘电极，其在上述多个导电部中的端部配置的上述导电部和上述调节部之间设置。

【技术特征摘要】
2013.05.15 US 61/823,4981.一种非易失性存储装置，其特征在于，具备：多个第1布线，其在第1方向延伸并在与上述第1方向正交的第2方向排列；多个第2布线，其在上述第1布线的各个上排列并在与包含上述第1方向和上述第2方向的平面交叉的第3方向延伸；存储器膜；控制元件，其具有在上述多个第2布线的各个和上述第1布线之间设置并在上述第3方向延伸的导电部和与上述导电部的侧面隔着第1绝缘膜对向的控制电极；调节部，其在上述第1布线上在上述第1方向排列的多个上述导电部的端部设置；和第1外缘电极，其在上述多个导电部中的端部配置的上述导电部和上述调节部之间设置。2.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：第2绝缘膜，其设置在上述第1布线和上述控制电极之间；和第3绝缘膜，其在从上述调节部的与在上述多个导电部中的端部配置的上述导电部对向的侧面的相反侧的侧面向上述第1方向延伸的上述第1布线上设置，比上述第2绝缘膜薄。3.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，上述调节部与在上述多个导电部中的接近端配置的导电部的距离被设置为与上述多个导电部中的相邻的2个的间隔相同。4.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：第2外缘电极，其在上述调节部的与上述第1外缘电极相反侧的侧面上设置，上述调节部在上述第1方向上与上述第1布线的端部相比向外侧延伸。5.根据权利要求4所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：第4绝缘膜，其设置在包含上述第1方向及上述第2方向的平面内的上述第1布线的周围，上述第2外缘电极设置在上述第4绝缘膜上。6.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：绝缘体，其设置在上述调节部的与上述第1外缘电极相反侧的侧面，在上述第1方向上与上述第1布线的端部相比向外侧延伸；和第2外缘电极，其设置在上述绝缘体的与上述调节部相反的侧。7.根据权利要求6所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：第4绝缘膜，其设置在包含上述第1方向及上述第2方向的平面内的上述第1布线的周围，上述第2外缘电极设置在上述第4绝缘膜上。8.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，在上述调节部的与上述第1外缘电极相反侧的侧面与上述第1外缘电极同时形成的第2外缘电极被除去。9.根据权利要求1所述的非易失性存储装置，其特征在于，还具备：第3布线，其设置在上述相邻的2个第2布线之间并向上述第2方向延伸，上述存储器膜设置在上述第2布线和上述第3布线之间。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：井柳克，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：日本;JP