[發明專利]三維存儲器件及其形成方法

有效

• 申請號: 201980000413.0
• 申請日: 2019-02-26
• 公開（公告）號: CN110024126B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 華文宇;劉藩東;夏志良
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11578
• 分類號: H01L27/11578;H01L27/11563
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝

提供了一種三維(3D)存儲器件以及形成3D存儲器件的方法。在一個示例中，所述3D存儲器件包括：襯底；存儲堆疊體，包括在所述襯底上的交錯的導電層和電介質層；以及階梯結構，在所述存儲堆疊體的一側上。所述3D存儲器件還包括：在所述階梯結構中的階梯接觸部；多個虛設源極結構，每一個虛設源極結構垂直延伸穿過所述階梯結構。所述多個虛設源極結構圍繞所述階梯接觸部。

技術領域

本公開的實施例涉及三維(3D)存儲器件及其制造方法。

背景技術

通過改進工藝技術、電路設計、編程算法和制造工藝，平面存儲單元被縮放到較小的尺寸。然而，隨著存儲單元的特征尺寸接近下限，平面工藝和制造技術變得具有挑戰性且成本高。結果，平面存儲單元的存儲密度接近上限。

3D存儲架構可以解決平面存儲單元中的密度限制。3D存儲架構包括存儲器陣列和用于控制信號來往于存儲器陣列的外圍器件。

發明內容

于此公開了3D存儲器件和用于形成該器件的方法的實施例。

在一個示例中，提供了一種3D存儲器件。所述3D存儲器件包括：襯底；存儲堆疊體，包括在所述襯底上的交錯的導電層和電介質層；以及階梯結構，在所述存儲堆疊體的一側上。所述3D存儲器件還包括在所述階梯結構中的階梯接觸部。所述3D存儲器件還包括多個虛設源極結構，每一個虛設源極結構垂直延伸穿過所述階梯結構。所述多個虛設源極結構圍繞所述階梯接觸部。

在另一示例中，提供了一種3D存儲器件。所述3D存儲器件包括：襯底；存儲堆疊體，具有在所述襯底上的交錯的導電層和電介質層；以及階梯結構，在所述存儲堆疊體的一側上。所述3D存儲器件還包括虛設溝道結構的陣列，每一個虛設溝道結構垂直延伸穿過所述階梯結構。所述3D存儲器件還包括多個虛設源極結構，每一個虛設源極結構垂直延伸穿過所述階梯堆疊體。所述虛設溝道結構的子集由所述多個虛設源極結構圍繞。

在又一示例中，提供了一種用于形成3D存儲器件的方法。所述方法包括在襯底上形成電介質堆疊體，所述電介質堆疊體包括交錯的犧牲層和電介質層。所述方法還包括形成在所述電介質堆疊體的至少一側上的階梯結構。所述方法還包括形成垂直延伸穿過所述階梯結構的多個虛設溝道孔和多個虛設源極孔。所述虛設溝道孔的子集由所述多個虛設源極孔圍繞。所述方法還包括形成在所述多個虛設溝道孔中的每一個虛設溝道孔中的虛設溝道結構以及通過經所述虛設源極孔用導電層來替代所述階梯結構中的所述犧牲層來形成在所述階梯結構中的交錯的所述導電層和電介質層。另外，所述方法包括形成沿著所述多個虛設源極孔中的每一個虛設源極孔的側壁的間隔物以覆蓋所述階梯結構中的所述導電層以及形成在所述多個虛設源極孔中的每一個虛設源極孔中的所述間隔物內的接觸部。

在再一示例中，提供了一種用于形成3D存儲器件的方法。所述方法包括在襯底上交替地沉積交錯的犧牲層和電介質層。所述方法還包括在所述交錯的犧牲層和電介質層的至少一側上形成階梯結構。所述方法還包括同時蝕刻穿過所述階梯結構以形成多個虛設溝道孔和多個虛設源極孔。所述多個虛設源極孔在沿著平面圖中的橫向方向的行中與所述多個虛設溝道孔的部分對準。所述方法還包括在所述多個虛設源極孔中的每一個虛設源極孔和所述多個虛設溝道孔中的每一個虛設溝道孔中沉積密封層。所述方法還包括蝕刻掉所述虛設源極孔中的每一個虛設源極孔中的所述密封層。另外，所述方法包括經所述虛設源極孔用多個導電層來替代所述階梯結構中的所述犧牲層以及沿著所述虛設源極孔中的每一個虛設源極孔的側壁沉積間隔物。

附圖說明

在此并入并形成說明書的一部分的附圖示出了本公開的實施例，并且與描述一起，進一步用于解釋本公開的原理并使得本領域技術人員能夠實現和使用本公開。

圖1A-1C示出了根據本公開的一些實施例的示例性3D存儲器件的平面圖。

圖1D示出了根據本公開的一些實施例的圖1A中所示的3D存儲器件沿著A-A’方向的截面圖。