[發明專利]形成三維存儲器設備的多分區階梯結構的方法

有效

• 申請號: 202010098703.8
• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN111293119B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 華文宇;張中;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: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11548;H01L27/11551;H01L27/11578;H01L27/11575
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 楊錫勱;劉柳

公開了用于形成三維(3D)存儲器設備的階梯結構的方法的實施例。在一個示例中，基于第一光刻膠掩模形成階梯結構的第一多個臺階。第一多個臺階中的每一個包括在不同深度處的一定數量的分區。在形成第一多個臺階之后，基于第二光刻膠掩模形成階梯結構的第二多個臺階。第二多個臺階中的每一個包括所述數量的分區。階梯結構從第一多個臺階向第二多個臺階向下傾斜并遠離3D存儲器設備的存儲器陣列結構。

本申請是申請日為2018年10月18日、申請號為201880002071.1、發明名稱為“形成三維存儲器設備的多分區階梯結構的方法”的發明專利的分案申請。

技術領域

本發明的實施例涉及三維(3D)存儲器設備及其制造方法。

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，將平面存儲單元縮放到更小的尺寸。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存儲器架構可以解決平面存儲單元的密度限制。3D存儲器架構包括存儲器陣列和用于控制進出存儲器陣列的信號的外圍設備。

發明內容

本文公開了3D存儲器設備的多分區階梯結構的制造方法的實施例。

在一個示例中，公開了一種用于形成3D存儲器設備的階梯結構的方法。形成包括交錯的第一材料層和第二材料層的疊層結構。在疊層結構的第一區域中圖案化第一光刻膠掩模。通過對由在第一方向上修整第一光刻膠掩模和蝕刻所述疊層結構未被第一光刻膠掩模覆蓋的部分構成的循環進行多次，在疊層結構的第一區域中在第一方向上的不同深度處形成第一多個分區。在疊層結構的第一區域中，在垂直于第一方向的第二方向上形成第一多個分區的多個第一臺階。在形成多個第一臺階之后，在疊層結構的第二區域中圖案化第二光刻膠掩模。通過對由在第一方向上修整第二光刻膠掩模和蝕刻所述疊層結構未被第二光刻膠掩模覆蓋的另一部分構成的循環進行多次，在疊層結構的第二區域中在第一方向上的不同深度處形成第二多個分區。在疊層結構的第二區域中在第二方向上形成第二多個分區的多個第二臺階。

在另一示例中，公開了一種用于形成3D存儲器設備的階梯結構的方法。基于第一光刻膠掩模形成階梯結構的第一多個臺階。第一多個臺階中的每一個包括在不同深度處的一定數量的分區。在形成第一多個臺階之后，基于第二光刻膠掩模形成階梯結構的第二多個臺階。第二多個臺階中的每一個包括所述數量的分區。階梯結構從第一多個臺階向第二多個臺階向下傾斜并遠離3D存儲器設備的存儲器陣列結構。

在又一個示例中，一種3D存儲器設備包括存儲器陣列結構和階梯結構。階梯結構包括第一多個臺階、第二多個臺階和至少一個中間臺階。第一多個臺階中的每一個包括在第一方向上的不同深度處的第一數量的分區。第二多個臺階在垂直于第一方向的第二方向上比第一多個臺階更遠離存儲器陣列結構。第二多個臺階中的每一個包括第一數量的分區。至少一個中間臺階在第二方向上位于第一多個臺階和第二多個臺階之間。至少一個中間臺階中的每一個包括在第一方向上的小于第一數量的第二數量的分區。

附圖說明

并入本文并形成說明書的一部分的附圖示出了本發明的實施例，并且附圖與說明書一起進一步用于解釋本發明的原理并且使得相關領域技術人員能夠作出本發明和使用本發明。

圖1示出了根據本發明的一些實施例的具有階梯結構的示例性3D存儲器設備的示意圖。

圖2A示出了根據本發明的一些實施例的3D存儲器設備的示例性階梯結構的頂部前透視圖。

圖2B示出了根據本發明的一些實施例的3D存儲器設備的另一示例性階梯結構的頂部前透視圖。

圖3A示出了根據本發明的一些實施例的具有兩個階梯劃分圖案(SDP)掩模的示例性階梯劃分方案(SDS)，每個階梯劃分圖案(SDP)掩模均具有三個分區。