[發明專利]鍵合存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 202010655610.0
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN111739792B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發明（設計）人: 楊盛瑋;夏仲儀;韓坤;李康;王曉光;朱宏斌
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/18
• 分類號: H01L21/18;H01L21/768;H01L25/18;H01L27/11573;H01L27/11582
• 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

1.一種用于形成鍵合半導體器件的方法，包括：

形成第一晶片，所述第一晶片具有襯底之上的功能層，其中，形成所述第一晶片進一步包括：

在所述襯底之上形成隔離結構；

在所述隔離結構中形成多個陣列基礎區域，所述隔離結構使所述多個陣列基礎區域彼此絕緣；以及

在所述多個陣列基礎區域之上形成多個存儲器陣列，其中，所述陣列基礎區域包括為在其上形成所述存儲器陣列而提供基礎的材料或結構；

反轉所述第一晶片以鍵合到第二晶片上，以形成鍵合半導體器件；

去除所述襯底的至少一部分以形成所述鍵合半導體器件的頂表面；以及

在所述頂表面之上形成鍵合焊盤。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述第一晶片進一步包括：

形成絕緣結構以覆蓋所述多個存儲器陣列和所述多個陣列基礎區域；以及

形成處于所述絕緣結構中并且在所述第一晶片的頂表面被暴露的多個互連結構。

3.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述隔離結構和所述隔離結構中的所述多個陣列基礎區域包括：

在所述襯底之上形成絕緣材料層；

對所述絕緣材料層進行圖案化以在所述絕緣材料層中形成多個溝槽；以及

沉積半導體材料以填滿所述多個溝槽，以形成所述多個陣列基礎區域。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述隔離結構和所述隔離結構中的所述多個陣列基礎區域包括：

在所述襯底之上形成另一絕緣材料層；

在所述另一絕緣材料層之上形成半導體材料層；

對所述半導體材料層進行圖案化以去除所述半導體材料層的部分，暴露所述另一絕緣材料層，并且形成多個陣列基礎區域；以及

沉積與所述另一絕緣材料層相同的材料，以填充由所述半導體材料層的被去除部分形成的空間、與所述另一絕緣材料層連接、并且形成所述隔離結構。

5.根據權利要求3或4所述的方法，還包括在形成所述多個陣列基礎區域和所述隔離結構之后執行平坦化工藝，以去除所述多個陣列基礎區域和所述隔離結構上的多余材料。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，形成所述絕緣材料層或形成另一絕緣材料層包括：沉積氧化硅；以及沉積所述半導體材料并形成所述半導體材料層包括：沉積摻雜多晶硅。

7.根據權利要求1-4中的任一項所述的方法，其中，在所述多個陣列基礎區域之上形成所述多個存儲器陣列包括在所述多個陣列基礎區域中的每一個之上形成至少一個存儲器陣列。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，在所述多個陣列基礎區域中的每一個之上形成所述至少一個存儲器陣列包括：

在所述多個陣列基礎區域中的每一個之上形成階梯結構；

形成從所述階梯結構的頂表面延伸到相應的陣列基礎區域的溝道孔；

在所述溝道孔的底部形成半導體部分，所述半導體部分與所述陣列基礎區域連接；以及

形成溝道形成結構以填滿所述溝道孔并形成半導體溝道。

9.根據權利要求8所述的方法，其中，形成所述半導體部分包括執行沉積工藝以在所述溝道孔的所述底部的所述相應陣列基礎區域的暴露部分上形成半導體材料。

10.根據權利要求9所述的方法，其中，用于形成所述半導體材料的所述沉積工藝包括沉積與所述相應陣列基礎區域的材料相同的材料。

11.根據權利要求10所述的方法，其中，所述沉積工藝包括化學氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積和選擇性氣相沉積中的一種或多種。

12.根據權利要求8所述的方法，還包括：

在所述階梯結構中形成多個柵極電極，所述多個柵極電極要與多個互連結構連接并通過與所述半導體溝道相交而形成多個存儲單元。