[發(fā)明專利]一種三維存儲器結(jié)構(gòu)及其制作方法和三維存儲器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010801515.7
• 申請日: 2020-08-11
• 公開（公告）號: CN112054028A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張坤;周文犀
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11519
• 分類號: H01L27/11519;H01L27/11524;H01L27/11529;H01L27/11551;H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11578
• 代理公司: 北京漢之知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

本發(fā)明提供一種三維存儲器結(jié)構(gòu)所述三維存儲器結(jié)構(gòu)包括襯底；堆疊結(jié)構(gòu)，形成于所述襯底上，所述堆疊結(jié)構(gòu)具有沿第一方向依次設(shè)置的第一分區(qū)和第二分區(qū)；其中，所述第一分區(qū)包括沿第二方向依次設(shè)置第一核心陣列區(qū)域和第一臺階區(qū)域，且所述第一臺階區(qū)域位于所述第一分區(qū)的邊緣，所述第二分區(qū)包括沿所述第一方向依次設(shè)置的第二核心陣列區(qū)域和第二臺階區(qū)域，且所述第二臺階區(qū)域位于所述第二分區(qū)的邊緣，所述第一方向與所述第二方向相交。利用本發(fā)明，不僅可以平衡三維存儲器中柵極隔槽蝕刻后的應(yīng)力，而且可以平衡隨著三維存儲器的柵極疊層結(jié)構(gòu)層數(shù)增加之后的應(yīng)力，使應(yīng)力分布更均勻，從而改善三維存儲器結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種三維存儲器結(jié)構(gòu)及其制作方法和三維存儲器件。

背景技術(shù)

芯片制作過程中，硅襯底(Si Substrate)作為制作芯片的載體，隨著芯片層數(shù)的增加，需要用到更多的介質(zhì)薄膜(其材質(zhì)例如可以是四乙氧基硅烷(TEOS)，氮化鈦(SIN)，多晶硅(POLY))。以3D NAND為例，在3D NAND中的臺階區(qū)域，溝道結(jié)構(gòu)，柵極間隙區(qū)域(GLArea)需要填充更多的介質(zhì)，于此同時薄膜結(jié)構(gòu)也會變得復(fù)雜，加上在制備過程中的退火處理之后，薄膜會發(fā)生形變，硅襯底很難支撐薄膜應(yīng)力導(dǎo)致的晶圓(Wafer)形變，最終導(dǎo)致晶圓發(fā)生弧形變形(Arcing)或者無法在機臺中進行工藝步驟，這是因為每一個機臺對晶圓彎曲(Wafer bow)有限制(Limitation)。

在3D NAND中，柵極間隙會將整個堆疊結(jié)構(gòu)的核心區(qū)和臺階區(qū)域切成小塊，導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布不均，隨著氮化物-氧化物薄膜(NO Film)的層數(shù)增加，結(jié)構(gòu)會不穩(wěn)定，同時由于工藝的限制，需要將溝道底部多晶硅(CH Bottom POLY)側(cè)向引出，當?shù)撞康臓奚嗑Ч枰瞥?SAC POLY Remove)之后，會加劇結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定。

另外，現(xiàn)有的3D NAND中，由于位于核心區(qū)域的共源線的頂部會形成用于與外圍電路芯片電連接的源線接觸，源線接觸位置處是不能形成位線的，導(dǎo)致過該源線接觸的至少一列垂直溝道結(jié)構(gòu)不能用于數(shù)據(jù)存儲，從而導(dǎo)致3D NAND存儲容量較低。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種三維存儲器結(jié)構(gòu)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中由于應(yīng)力分布不均而導(dǎo)致三維存儲器件的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定以及存儲容量較低的技術(shù)問題。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種三維存儲器結(jié)構(gòu)：

襯底；

堆疊結(jié)構(gòu)，形成于所述襯底上，所述堆疊結(jié)構(gòu)具有沿第一方向依次設(shè)置的第一分區(qū)和第二分區(qū)；

其中，所述第一分區(qū)包括沿第二方向依次設(shè)置的第一核心陣列區(qū)域和第一臺階區(qū)域，且所述第一臺階區(qū)域位于所述第一分區(qū)的邊緣，所述第二分區(qū)包括沿所述第一方向依次設(shè)置的第二核心陣列區(qū)域和第二臺階區(qū)域，且所述第二臺階區(qū)域位于所述第二分區(qū)的邊緣，所述第一方向和所述第二方向相交。

在一可選實施例中，所述三維存儲器結(jié)構(gòu)還包括分別設(shè)置于所述第一分區(qū)和所述第二分區(qū)中的若干柵極隔槽；其中，位于所述第一分區(qū)的所述柵極隔槽沿所述第一方向間隔設(shè)置，位于所述第二分區(qū)中的所述柵極隔槽沿所述第二方向間隔設(shè)置。

在一可選實施例中，所述第一臺階區(qū)域中設(shè)置有沿第一方向間隔設(shè)置的若干柵極墻結(jié)構(gòu)，所述柵極墻結(jié)構(gòu)和所述堆疊結(jié)構(gòu)的堆疊順序和層數(shù)相同。

在一可選實施例中，所述第二臺階區(qū)域中設(shè)置有沿第二方向間隔設(shè)置的若干柵極墻結(jié)構(gòu)，所述柵極墻結(jié)構(gòu)和所述堆疊結(jié)構(gòu)的堆疊順序和層數(shù)相同。