[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器件及其形成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201980003923.3
• 申請(qǐng)日: 2019-12-24
• 公開（公告）號(hào): CN111108600B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫中旺;張中;周文犀;夏志良
• 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): H01L27/11582
• 分類號(hào): H01L27/11582;H01L27/11573;H01L27/1157;H01L27/11565
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 劉健;張殿慧

提供了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括襯底、在襯底之上交替堆疊的字線層和絕緣層的堆疊層，以及形成于堆疊層的第一陣列區(qū)和第二陣列區(qū)中的溝道結(jié)構(gòu)。第一陣列區(qū)和第二陣列區(qū)位于堆疊層的相反側(cè)處。第一階梯形成于襯底之上的堆疊層的連接區(qū)中，其中，所述連接區(qū)布置在第一陣列區(qū)與第二陣列區(qū)之間。第二階梯形成于襯底之上的堆疊層的連接區(qū)中，并且堆疊層內(nèi)的所述連接區(qū)包括處于第一階梯與第二階梯之間的隔離區(qū)。

背景技術(shù)

閃速存儲(chǔ)器件近來一直在經(jīng)歷快速發(fā)展。閃速存儲(chǔ)器件能夠在不施加電壓的情況下在長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。此外，閃速存儲(chǔ)器件的讀取速率可以是相對(duì)高的，并且易于擦除存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以及向閃速存儲(chǔ)器件內(nèi)重寫數(shù)據(jù)。因此，閃速存儲(chǔ)器件已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在微型計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)等中。為了提高閃速存儲(chǔ)器件的位密度并且降低其位成本，三維(3D)NAND(Not AND(與非))閃速存儲(chǔ)器件正處于開發(fā)中。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開內(nèi)容的一方面，提供了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件可以包括襯底，交替堆疊在襯底之上的字線層和絕緣層的堆疊層，以及形成于所述堆疊層的第一陣列區(qū)和第二陣列區(qū)中的溝道結(jié)構(gòu)。第一陣列區(qū)和第二陣列區(qū)位于堆疊層的相反側(cè)處。第一階梯形成于襯底之上的堆疊層的連接區(qū)中。所述連接區(qū)布置在第一陣列區(qū)與第二陣列區(qū)之間。第二階梯形成于襯底之上的堆疊層的連接區(qū)中，并且所述堆疊層中的連接區(qū)包括處于第一階梯與第二階梯之間的隔離區(qū)。

在一些實(shí)施例中，第一階梯可以具有第一組梯級(jí)(或第一梯級(jí))和第二組梯級(jí)(或第二梯級(jí))，所述第一組梯級(jí)具有第一下臺(tái)階方向，并且所述第二組梯級(jí)具有第二下臺(tái)階方向。第一下臺(tái)階方向與第二下臺(tái)階方向相反，并且第一組梯級(jí)和第二組梯級(jí)在第一共享梯級(jí)處會(huì)合。此外，第二階梯可以具有第三組梯級(jí)(又稱為第三梯級(jí))和第四組梯級(jí)(又稱為第四梯級(jí))，所述第三組梯級(jí)具有所述第一下臺(tái)階方向，并且所述第四組梯級(jí)具有所述第二下臺(tái)階方向，使得第三組梯級(jí)和第四組梯級(jí)在第二共享梯級(jí)處會(huì)合。

在一些實(shí)施例中，第一階梯中的第一組梯級(jí)和第二組梯級(jí)可以具有垂直于第一和第二下臺(tái)階方向的第三下臺(tái)階方向。第二階梯中的第三組梯級(jí)和第四組梯級(jí)可以具有垂直于第一和第二下臺(tái)階方向的第四下臺(tái)階方向。第四下臺(tái)階方向可以與第三下臺(tái)階方向相反。

在一些實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體器件中的隔離區(qū)進(jìn)一步包括位于隔離區(qū)的相反末端處的第一部分和第二部分，以及位于第一部分與第二部分之間的第三部分。第一階梯布置在第一部分與第二部分之間并且沿第三部分延伸。第二階梯布置在第一部分與第二部分之間并且沿第三部分延伸。第一階梯和第二階梯通過第三部分相互隔開。

在一些實(shí)施例中，第一階梯中的每個(gè)梯級(jí)可以具有與處于隔離區(qū)的相反側(cè)處的第二階梯中的梯級(jí)的高度相比要小的高度。此外，隔離區(qū)的第一部分和第二部分可以具有相同寬度，并且第三部分具有比第一部分和第二部分小的寬度。此外，第二階梯中的最上梯級(jí)與隔離區(qū)可以具有相同高度。

在一些實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體器件還可以包括形成于第一階梯上并且連接至第一階梯中的字線層的第一接觸結(jié)構(gòu)。所述半導(dǎo)體器件可以具有形成于第二階梯上并且連接至第二階梯中的字線層的第二接觸結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本公開的另一方面，提供了一種制作半導(dǎo)體器件的方法。在半導(dǎo)體器件的襯底之上形成犧牲字線層和絕緣層的初始堆疊層。犧牲字線層和絕緣層交替設(shè)置在襯底之上。在初始堆疊層的連接區(qū)的第一階梯區(qū)中形成第一階梯。在初始堆疊層的連接區(qū)的第二階梯區(qū)中形成第二階梯。初始堆疊層的連接區(qū)包括處于第一階梯與第二階梯之間的隔離區(qū)，并且連接區(qū)位于初始堆疊層的處于初始堆疊的相反側(cè)處的陣列區(qū)之間。

在一些實(shí)施例中，為了形成第一階梯，可以移除在連接區(qū)的第一階梯區(qū)中的犧牲字線層和絕緣層中的一者或多者。此外，可以對(duì)第一階梯區(qū)中的犧牲字線層和絕緣層中的至少一者進(jìn)行成形，以形成具有第一下臺(tái)階方向的第一梯級(jí)。第一梯級(jí)將第一階梯區(qū)劃分成第一區(qū)段和第二區(qū)段。接下來可以對(duì)在第一階梯區(qū)中的犧牲字線層和絕緣層中的至少一者進(jìn)行成形，以形成具有第二下臺(tái)階方向的梯級(jí)?？梢詫?duì)第一階梯區(qū)中的犧牲字線層和絕緣層依次執(zhí)行抗蝕劑修整工藝和蝕刻工藝，以在第一階梯區(qū)中形成第一階梯。