[發(fā)明專利]一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910252214.0
• 申請(qǐng)日: 2019-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN109935595A
• 公開（公告）日: 2019-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖莉紅;周玉婷;李思晢;湯召輝;許健
• 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): H01L27/11556
• 分類號(hào): H01L27/11556;H01L27/11582
• 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，襯底上形成有堆疊層，堆疊層包括核心存儲(chǔ)區(qū)和臺(tái)階區(qū)，核心存儲(chǔ)區(qū)中形成有存儲(chǔ)單元串，臺(tái)階區(qū)形成有分區(qū)臺(tái)階，且沿核心存儲(chǔ)區(qū)延伸的方向，分區(qū)臺(tái)階中的臺(tái)階長(zhǎng)度呈漸進(jìn)變化。這樣，可以降低接觸塞無(wú)法可靠形成于臺(tái)階上的風(fēng)險(xiǎn)，保證柵線正常引出。

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(guò)臺(tái)階上的接觸結(jié)構(gòu)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)器件集成度的不斷提高，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。然而，隨著臺(tái)階區(qū)深度的不斷增加，在臺(tái)階的形成工藝中，隨著臺(tái)階層數(shù)的增加，會(huì)造成臺(tái)階尺寸偏離設(shè)計(jì)尺寸，這會(huì)導(dǎo)致后續(xù)接觸塞無(wú)法可靠形成于臺(tái)階上，進(jìn)而導(dǎo)致柵線無(wú)法正常引出。

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，降低接觸塞無(wú)法可靠形成于臺(tái)階上的風(fēng)險(xiǎn)。

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，包括：

襯底；

所述襯底上由柵極層和柵極間介電層交替層疊的堆疊層，所述堆疊層包括核心存儲(chǔ)區(qū)以及臺(tái)階區(qū)，所述第一軸為所述襯底表面所在平面內(nèi)沿所述核心存儲(chǔ)區(qū)延伸的軸；

所述核心存儲(chǔ)區(qū)中的溝道孔，所述溝道孔中形成有存儲(chǔ)單元串；

所述臺(tái)階區(qū)的分區(qū)臺(tái)階，沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階中臺(tái)階的長(zhǎng)度呈漸進(jìn)變化。

可選地，沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階中臺(tái)階的長(zhǎng)度呈漸進(jìn)變化為：沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階中各臺(tái)階的長(zhǎng)度逐級(jí)呈漸進(jìn)變化。

可選地，沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階劃分為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域中的臺(tái)階具有基本相同的長(zhǎng)度，沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階中臺(tái)階的長(zhǎng)度呈漸進(jìn)變化為：沿第一軸方向所述分區(qū)臺(tái)階中各區(qū)域間臺(tái)階的長(zhǎng)度呈漸進(jìn)變化。

可選地，所述多個(gè)區(qū)域分別為頂部區(qū)域、中部區(qū)域和底部區(qū)域。

可選地，所述漸進(jìn)變化為從頂層臺(tái)階至底層臺(tái)階長(zhǎng)度依次遞增。

可選地，所述漸進(jìn)變化為從頂層臺(tái)階至底層臺(tái)階長(zhǎng)度依次遞減。

可選地，所述分區(qū)臺(tái)階包括的n個(gè)分區(qū)，第1分區(qū)位于中心，第2分區(qū)至第n分區(qū)沿第二軸的兩個(gè)方向依次排布，且沿所述第一軸朝向所述核心存儲(chǔ)區(qū)方向，各分區(qū)的臺(tái)階依次遞增n級(jí)，沿所述第二軸的兩個(gè)方向，每一層的臺(tái)階從第n分區(qū)至第1分區(qū)依次遞增1級(jí)，n為大于1的自然數(shù)，所述第二軸為所述襯底表面所在平面內(nèi)與所述第一軸正交的軸。

可選地，還包括：所述分區(qū)臺(tái)階的臺(tái)階上的接觸結(jié)構(gòu)。

一種3D NAND存儲(chǔ)器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有堆疊層，所述堆疊層包括核心存儲(chǔ)區(qū)以及臺(tái)階區(qū)；