[發明專利]L形臺階狀字線結構及其制作方法及三維存儲器

有效

• 申請號: 201910705463.0
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110391242B
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 張剛;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所
• 主分類號: H01L27/11529
• 分類號: H01L27/11529;H01L27/11556;H01L27/11573;H01L27/11582
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李永葉

一種L形臺階狀字線結構及其制作方法及三維存儲器，字線結構包括：多個L形字線單元，每個L形字線單元長邊一側沿著第二方向延伸且近鄰一柵線縫隙，短邊一側沿著第一方向延伸且短邊包含一字線引出端；其中，所述字線引出端形成于一臺階狀的疊層結構，該疊層結構包含多個由絕緣材料形成的疊層對，通過在每個疊層對中的其中一個疊層靠近柵線縫隙的區域作為替換金屬區域，該替換金屬區域包含位于表面的短邊區域表面金屬層和位于內部的短邊區域內部金屬層，在第一方向上，短邊區域表面金屬層的長度大于短邊區域內部金屬層的長度，所述字線引出端對應該短邊區域表面金屬層。確保在刻蝕選擇比不夠高的情況下，即使刻蝕過度，也不發生字線短路的現象。

技術領域

本公開屬于半導體存儲器及集成技術領域，涉及一種L形臺階狀字線結構及其制作方法及三維存儲器。

背景技術

三維NAND存儲器技術是目前國家正在重點發展的技術。

三維NAND存儲器面臨未來集成難度增大的難題。128層及以上三維NAND存儲器面臨字線連接工藝難題，隨著三維存儲器層數增加，字線連接孔的刻蝕要求越來越高的選擇比，否則連接孔刻蝕擊穿字線引出端/焊點(pad)的幾率會極大增加，從而造成字線間短路。同時三維存儲器字線引出端(SS)的設計難度也逐漸增加。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本公開提供了一種L形臺階狀字線結構及其制作方法及三維存儲器，以至少部分解決以上所提出的技術問題。

(二)技術方案

根據本公開的一個方面，提供了一種L形臺階狀字線結構，包括：多個L形字線單元，每個L形字線單元長邊一側沿著第二方向(y方向)延伸且近鄰一柵線縫隙，短邊一側沿著第一方向(x方向)延伸且短邊包含一字線引出端；其中，所述字線引出端形成于一臺階狀的疊層結構，該疊層結構包含多個由絕緣材料形成的疊層對，通過在每個疊層對中的其中一個疊層靠近柵線縫隙的區域作為替換金屬區域，該替換金屬區域包含位于表面的短邊區域表面金屬層和位于內部的短邊區域內部金屬層，在第一方向上，短邊區域表面金屬層的長度大于短邊區域內部金屬層的長度，所述字線引出端對應該短邊區域表面金屬層。

在本公開的一些實施例中，字線引出端用于連接邏輯控制電路的連接孔焊點，位于短邊區域表面金屬層中距離柵線縫隙的距離為大于所述短邊區域內部金屬層長度的位置。

在本公開的一些實施例中，所述替換金屬區域還包含位于表面的長邊區域表面金屬層和位于內部的長邊區域內部金屬層，在第二方向上，長邊區域表面金屬層的長度與長邊區域內部金屬層的長度相等。

在本公開的一些實施例中，多個L形字線單元沿著第一方向依次連接并呈臺階狀分布。

在本公開的一些實施例中，多個L形字線單元沿著第三方向層疊并且沿著第二方向呈臺階狀分布。

在本公開的一些實施例中，所述多個L形字線單元為至少一對L形字線單元，成對的兩個L形字線單元通過柵線縫隙隔開并呈錯位鏡像分布，錯位相差一個臺階的高度，所述一個臺階的高度等于一個疊層對的高度，錯位的方向沿著第三方向(z方向)，第三方向與第一方向及第二方向均垂直。

在本公開的一些實施例中，L形臺階狀字線結構，還包括：保護層，覆蓋于多個L形字線單元之間及其各個字線單元上方，柵線縫隙貫穿保護層上表面。

在本公開的一些實施例中，所述L形字線單元長邊用于連接核心(core)區。