[發明專利]三維存儲結構連線方法、存儲結構、存儲器及電子設備

在審

• 申請號: 201711184323.0
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107946237A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 王鵬程;王喆
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;H01L27/115
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司11619
• 代理人: 劉廣達

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，具體涉及一種三維存儲結構連線方法、三維存儲結構、三維存儲器及電子設備。

背景技術

隨著對集成度和存儲容量需求的不斷發展，存儲器技術不斷進步，隨著二維平面存儲器的尺寸縮小到了十幾納米級別(16nm、15nm甚至14nm)，每個存儲單元也變得非常小，使得每個單元中僅有少數幾個電子，材料對電子控制能力隨之變弱，隨之引起的串擾問題使得進一步縮小存儲單元的尺寸變得非常困難而且不夠經濟。因此，三維存儲器應運而生，其是一種基于平面存儲器的新型產品，通過存儲單元的立體堆疊實現存儲容量的擴展。

請參考圖1，其示出了一種三維存儲結構及金屬連線的示意圖，如圖所示，三維存儲結構主要包括三維存儲器件和外圍電路，在形成該三維存儲結構后，需要制作所述三維存儲器件和外圍電路的金屬連線，三維存儲結構中的臺階區接觸線、通道和外圍電路接觸線均需要一次性連接金屬連線，現有技術提供的連線工藝主要是通過光刻刻蝕等工藝形成垂直通路和水平通路，并在所述垂直通路和水平通路中填充金屬形成金屬連線，其中，所述垂直通路需要與所述臺階區接觸線、通道和外圍電路接觸線一一對齊。

請參考圖2，其示出了現有技術所提供的一種連線失敗的示意圖，如圖所示，由于層疊區是核心存儲部件，在光刻工藝中是以層疊區的通道為光刻版的對版基準，但受到襯底應力、形變等因素影響，在確保通道與垂直通路對齊的情況下，按照標準版圖形成的垂直通路在臺階區和外圍電路區則難以與所述臺階區接觸線和外圍電路接觸線對齊而形成錯位，這些錯位會導致垂直通道與接觸線的接觸面積變小，從而形成電路瓶頸，影響產品質量，錯位嚴重時則會導致連線失敗。

鑒于上述問題，目前迫切需要提供一種有效提高連線質量及成功率的三維存儲結構連線方法。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供一種三維存儲結構連線方法、三維存儲結構、三維存儲器及電子設備，以提高三維存儲結構的連線質量及成功率，進而提高最終生成的三維存儲器的成品率和質量。

第一方面，本發明提供的一種三維存儲結構連線方法，包括：形成目標通孔，以及在所述目標通孔的頂端形成通孔擴展區；

在所述目標通孔中形成接觸線，以及在所述通孔擴展區中形成與所述接觸線連接的接觸墊；

基于所述接觸墊形成與所述接觸線連接的金屬連線。

在本發明提供的一個變更實施方式中，所述在所述目標通孔的頂端形成通孔擴展區，包括：

采用雙大馬士革工藝在所述目標通孔的頂端形成通孔擴展區。

在本發明提供的另一個變更實施方式中，所述采用雙大馬士革工藝在所述目標通孔的頂端形成通孔擴展區，包括：

在三維存儲結構上表面形成硬掩膜；

通過曝光定義目標通孔的通孔擴展區；

根據曝光結果，采用刻蝕工藝在所述目標通孔的頂端刻蝕出通孔擴展區。

在本發明提供的又一個變更實施方式中，所述在三維存儲結構上表面形成硬掩膜，包括：

通過先后沉積非晶碳和氮氧化硅，在三維存儲結構上表面形成硬掩膜。

在本發明提供的又一個變更實施方式中，所述在所述目標通孔中形成接觸線，以及在所述通孔擴展區中形成與所述接觸線連接的接觸墊，包括：

向所述目標通孔和所述通孔擴展區中填充金屬，所述金屬在所述目標通孔中形成接觸線并在所述通孔擴展區中形成接觸墊。

在本發明提供的又一個變更實施方式中，所述目標通孔包括：臺階區通孔和/或外圍電路通孔。

第二方面，本發明提供的一種三維存儲結構，所述三維存儲結構中設有目標通孔，所述目標通孔的頂部設有通孔擴展區；

所述目標通孔中設有接觸線，所述通孔擴展區中設有接觸墊；

所述接觸線通過所述接觸墊與上方的金屬連線連接。

在本發明提供的一個變更實施方式中，所述目標通孔包括：臺階區通孔和/或外圍電路通孔。

第三方面，本發明提供的一種三維存儲器，所述三維存儲器中設置有本發明提供的三維存儲結構。

第四方面，本發明提供的一種電子設備，所述電子設備中設置有本發明提供的三維存儲器。

由上述技術方案可知，本發明第一方面提供的一種三維存儲結構連線方法，通過在目標通孔的頂端形成通孔擴展區，并在所述通孔擴展區中形成接觸墊，即可利用所述接觸墊擴大接觸線的接觸窗口，使得在形成金屬連線的過程中，垂直通路可以兼容錯位影響而良好地著陸到接觸墊上，從而可以提高連線的質量和成功率，進而提高最終生成的三維存儲器的成品率和質量。