存储器装置及其制造方法制造方法及图纸

本公开提供一种存储器装置及其制造方法。该存储装置，包括叠层及多个存储器串列。叠层设置于基板上，叠层包括交替叠层的多个导电层及多个绝缘层。存储器串列沿着第一方向穿过叠层，其中存储器串列中的一第一存储器串列包括第一导电柱及第二导电柱、沟道层以及存储器结构。第一导电柱及第二导电柱分别沿着第一方向延伸且彼此分开。沟道层设置于第一导电柱与第二导电柱之间。存储器结构环绕第二导电柱，其中存储器结构包括一电阻式存储器材料。中存储器结构包括一电阻式存储器材料。中存储器结构包括一电阻式存储器材料。

【技术实现步骤摘要】
存储器装置及其制造方法


[0001]本专利技术是有关于一种存储器装置，且特别是有关于一种三维存储器装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]近来，由于对于更优异的存储器装置的需求已逐渐增加，已提供各种三维(3D)存储器装置。然而，大部分的三维存储器装置仍存在一些电性问题。因此，目前仍有需要提供一种改善的三维存储器装置及其制造方法。
[0003]公开内容
[0004]本专利技术有关于一种存储器装置及其制造方法。本专利技术的存储器装置中，存储器结构与沟道层之间的接触面积较小，故可克服现有的一些电性问题。
[0005]根据本专利技术的一实施例，提出一种存储器装置。存储器装置包括叠层及多个存储器串列。叠层设置于基板上，叠层包括交替叠层的多个导电层及多个绝缘层。存储器串列沿着第一方向穿过叠层，其中存储器串列中的一第一存储器串列包括第一导电柱及第二导电柱、沟道层以及存储器结构。第一导电柱及第二导电柱分别沿着第一方向延伸且彼此分开。沟道层设置于第一导电柱与第二导电柱之间。存储器结构环绕第二导电柱，其中存储器结构包括一电阻式存储器材料。
[0006]根据本专利技术的一实施例，提出一种存储器装置的制造方法。方法包括下列步骤。首先，提供设置于一基板上的一叠层结构。叠层结构包括沿着一第一方向交替叠层的多个牺牲层及多个绝缘层。接着，形成穿过该叠层结构的多个开口；移除部分的牺牲层，以在牺牲层、绝缘层与开口之间形成多个凹槽；在凹槽中形成一沟道材料层，其中沟道材料层包括一第一侧及一第二侧，第一侧与第二侧彼此相对；在沟道材料层的第一侧形成沿着第一方向延伸的一垂直孔洞；填充导电材料于该垂直孔洞中以形成一第一导电柱；在沟道材料层的第二侧形成沿着第一方向延伸的一延伸孔洞，且沟道材料层成为一沟道层；在延伸孔洞中依序填充一存储器材料及一导电材料，以分别形成一存储器结构及一第二导电柱，其中存储器结构环绕第二导电柱且包括一电阻式存储器材料。此后，移除牺牲层，并在牺牲层被移除的多个位置填入导电材料，以形成多个导电层。
[0007]为了对本专利技术的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
[0008]图1～9D为依照本专利技术一实施例的存储器装置及其制造流程的示意图；
[0009]图10A～13D为依照本专利技术又一实施例的存储器装置及其制造流程的示意图；
[0010]图14A为依照本专利技术一实施例的存储器装置的电路图；
[0011]图14B为依照本专利技术又一实施例的存储器装置的电路图；及
[0012]图14C为依照本专利技术一实施例的存储器装置的电路图。
[0013]附图标记说明
[0014]10，20，30：存储器装置
[0015]100：基板
[0016]100s：上表面
[0017]112：开口
[0018]114：绝缘柱
[0019]116：氧化物层
[0020]116
’
：氧化物材料层
[0021]118a，218a：第一导电柱
[0022]118b，218b：第二导电柱
[0023]118c，218c：第三导电柱
[0024]118t，218t：垂直孔洞
[0025]120：沟道层
[0026]120
’
：沟道材料层
[0027]120b：后侧沟道层
[0028]120f：前侧沟道层
[0029]120t：凹槽
[0030]122，222：存储器结构
[0031]122t，222t：延伸孔洞
[0032]218d：第四导电柱
[0033]1201～1206：沟道部分
[0034]A，A
’
，B，B
’
：剖面线端点
[0035]BL：位线
[0036]CL：导电层
[0037]E1：第一侧
[0038]E2：第二侧
[0039]IL：绝缘层
[0040]L1，L2：长度
[0041]MS：存储器串列
[0042]MS1：第一存储器串列
[0043]MS2：第二存储器串列
[0044]p1，p2：路径
[0045]R：电阻式存储器
[0046]s1：内表面
[0047]s2：外表面
[0048]SAL：牺牲层
[0049]SL：源极线
[0050]ST：叠层
[0051]ST
’
：叠层结构
[0052]T：晶体管
[0053]TL：覆盖层
[0054]WL：字线
具体实施方式
[0055]本专利技术系有关于一种三维存储器装置，特别是，根据本专利技术任一实施例的存储器装置(例如存储器装置10及20)可应用于三维的“电阻式存储器装置”。在本专利技术中，“电阻式存储器装置”表示任何有关电阻改变的存储器，例如过渡金属氧化物电阻式存储器(transition metal oxide Resistive random
‑
access memory，TMO ReRAM)、导电桥存储器(Conductive Bridging Random Access Memory，CBRAM)、相变存储器(PCM)、磁阻式存储器(Magnetoresistive Random Access Memory，MRAM)或其他合适的电阻式存储器。此外，根据本专利技术任一实施例的存储器装置(例如存储器装置10及20)可应用于三维及存储器(3D AND memory)，而本专利技术并不以此为限。
[0056]图1～9D为依照本专利技术一实施例的存储器装置10及其制造流程的示意图。
[0057]请参照图1，其为第一方向(例如Z方向)及第三方向(例如X方向)所形成的剖面图，第一方向与第三方向可彼此交错，例如第一方向与第三方向互相垂直，然本专利技术并不以此为限。首先，提供一基板100，并在基板100的上表面100s上形成一叠层结构ST
’
。叠层结构ST
’
包括沿着第一方向(例如是Z方向，或者是基板100的上表面100s的法线方向)交替叠层的多个牺牲层SAL及多个绝缘层IL。
[0058]在一些实施例中，基板100例如是一介电层(例如是氧化硅层(silicon oxide layer))。绝缘层IL可例如是氧化硅层，氧化硅层例如包括二氧化硅。牺牲层SAL可例如是氮化硅层(silicon nitride layer)。在本实施例中，叠层结构ST
’
的最顶层及最底层为绝缘层IL，并示出7层绝缘层IL及6层牺牲层SAL，然本专利技术并不以此为限。绝缘层IL及牺牲层SAL的数量及配置方式可视需求调整。
[0059]此后，请同时参照图2A～2C，图2A为第一方向(例如Z方向)及第三方向(例如X方向)所形成的剖面图，对应图2B及2C的A
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器装置，包括：一叠层，设置于一基板上，该叠层包括交替叠层的多个导电层及多个绝缘层；以及多个存储器串列，沿着一第一方向穿过该叠层，其中这些该存储器串列中的一第一存储器串列包括：一第一导电柱及一第二导电柱，分别沿着该第一方向延伸且彼此分开；一沟道层，设置于该第一导电柱与该第二导电柱之间；以及一存储器结构，环绕该第二导电柱，其中该存储器结构包括一电阻式存储器材料。2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该存储器结构设置于该第二导电柱与该沟道层之间。3.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该存储器结构具有一内表面及一外表面，该内表面相对于该外表面，该内表面直接接触于该第二导电柱，该外表面直接接触于该沟道层，使得该第二导电柱与该沟道层之间通过该存储器结构所分开。4.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该基板具有一上表面，该叠层形成于该上表面上，这些导电层与这些绝缘层分别沿着一第二方向延伸，该第二方向与该第一方向交错，在该第二方向中，这些导电层的长度小于与这些绝缘层的长度。5.根据权利要求1所述的存储器装置，还包括多个凹槽，这些凹槽设置于这些导电层与这些绝缘层之间，其中该沟道层设置于这些凹槽中。6.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该沟道层包括多个沟道部分，这些沟道部分对应不同层的这些导电层，且这些沟道部分彼此分开。7.根据权利要求1所述的存储器装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峯旻，赖二琨，李岱萤，林榆瑄，曾柏皓，李明修，
申请(专利权)人：旺宏电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：