[發(fā)明專利]一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910066928.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN109768049B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖莉紅;夏季
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11578
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

本發(fā)明提供一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法，在形成堆疊層之后，在堆疊層的臺(tái)階區(qū)形成分區(qū)臺(tái)階，而分區(qū)臺(tái)階的端部具有冗余臺(tái)階區(qū)，該冗余臺(tái)階區(qū)具有多個(gè)同級(jí)臺(tái)階，進(jìn)而，在冗余臺(tái)階區(qū)上形成阱區(qū)接觸部。這樣，由于冗余臺(tái)階區(qū)具有多個(gè)同級(jí)臺(tái)階，這些同級(jí)臺(tái)階中僅有一部分用于接觸的形成，可以利用其它的同級(jí)臺(tái)階的區(qū)域來形成阱區(qū)的接觸，無需在堆疊層之外設(shè)置額外的區(qū)域形成阱區(qū)接觸部，從而，減少器件面積，進(jìn)一步提高3D NAND存儲(chǔ)器件的集成度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造領(lǐng)域，特別涉及一種3D NAND存儲(chǔ)器件 及其制造方法。

背景技術(shù)

NAND存儲(chǔ)器件是具有功耗低、質(zhì)量輕且性能佳的非易失存儲(chǔ)產(chǎn)品，在 電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。

平面結(jié)構(gòu)的NAND器件已近實(shí)際擴(kuò)展的極限，為了進(jìn)一步的提高存儲(chǔ)容 量，降低每比特的存儲(chǔ)成本，提出了3D NAND存儲(chǔ)器件。在3D NAND存儲(chǔ) 器件結(jié)構(gòu)中，采用垂直堆疊多層?xùn)艠O的方式，堆疊層的中心區(qū)域?yàn)楹诵拇鎯?chǔ) 區(qū)、邊緣區(qū)域?yàn)榕_(tái)階結(jié)構(gòu)，核心存儲(chǔ)區(qū)用于形成串存儲(chǔ)單元，堆疊層中的導(dǎo) 電層作為每一層存儲(chǔ)單元的柵線，柵線通過臺(tái)階上的接觸引出，從而實(shí)現(xiàn)堆 疊式的3D NAND存儲(chǔ)器件。

隨著3D NAND存儲(chǔ)器件的不斷發(fā)展，堆疊層的層數(shù)不斷增加，分區(qū)臺(tái)階 (SDS，Staircase Divide Scheme)結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，其是在沿堆疊層側(cè)壁的雙向 方向甚至三維方向形成復(fù)合臺(tái)階，可以減小臺(tái)階的占用面積，但如何進(jìn)一步 提高器件集成度，仍是3D NAND存儲(chǔ)器件發(fā)展中研究重點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方 法，進(jìn)一步提高器件的集成度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案：

一種3D NAND存儲(chǔ)器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底中形成有阱區(qū)，所述阱區(qū)上形成有堆疊層，所述堆 疊層包括核心存儲(chǔ)區(qū)以及臺(tái)階區(qū)，所述襯底表面所在平面包括正交的第一軸 和第二軸，所述第一軸為沿所述核心存儲(chǔ)區(qū)延伸的軸；

在所述臺(tái)階區(qū)形成分區(qū)臺(tái)階，所述分區(qū)臺(tái)階包括n個(gè)分區(qū)，沿第一軸方 向在所述分區(qū)臺(tái)階的端部具有冗余臺(tái)階區(qū)，所述冗余臺(tái)階區(qū)具有多個(gè)連續(xù)的 同級(jí)臺(tái)階，n為大于1的自然數(shù)；

在所述核心存儲(chǔ)區(qū)中形成存儲(chǔ)單元串；

在所述冗余臺(tái)階區(qū)中形成阱區(qū)接觸部。

可選地，所述分區(qū)臺(tái)階形成于底層絕緣層之上，所述阱區(qū)接觸部的阱區(qū) 接觸孔與偽溝道孔的通孔一同形成。

可選地，所述阱區(qū)接觸孔的直徑大于所述通孔的直徑。

可選地，在所述冗余臺(tái)階區(qū)中形成阱區(qū)接觸部包括：

一并在所述冗余臺(tái)階區(qū)中形成阱區(qū)接觸孔以及在所述分區(qū)臺(tái)階的中部形 成偽溝道孔的通孔；

進(jìn)行介質(zhì)材料的填充，以在所述通孔中形成偽溝道孔以及在所述阱區(qū)接 觸孔內(nèi)壁上形成介質(zhì)層；

去除所述阱區(qū)接觸孔底壁上的介質(zhì)層；

在所述阱區(qū)接觸孔中形成阱區(qū)接觸部。

可選地，所述層疊層由絕緣層和犧牲層交替堆疊；在形成偽溝道孔之后， 去除所述阱區(qū)接觸孔底壁上的介質(zhì)層之前，還包括：

在所述核心存儲(chǔ)區(qū)中形成柵線縫隙；以及，

去除所述阱區(qū)接觸孔底壁上的介質(zhì)層之后，還包括：

利用柵線縫隙去除所述堆疊層中的犧牲層；

進(jìn)行填充，以在去除所述犧牲層的區(qū)域形成柵極層，同時(shí)在所述阱區(qū)接 觸孔中形成阱區(qū)接觸部。