[發(fā)明專利]雙堆棧三維存儲器及其制造方法

有效

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• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112071846B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 左晨;耿靜靜;袁彬;楊竹;王香凝;張強威;程黎明;郭振
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H10B41/20
• 分類號: H10B41/20;H10B41/27;H10B41/00;H10B43/20;H10B43/27;H10B43/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 周全

提供一種雙堆棧三維存儲器及其制造方法。該方法包括：沿堆疊方向向下對襯底上位于核心區(qū)內的第一部分進行刻蝕，使得襯底上位于階梯區(qū)內的第二部分與第一部分之間形成高度差；在襯底的第一部分上形成下部堆棧并在襯底的第二部分上形成階梯堆疊層；在下部堆棧和階梯堆疊層上形成絕緣連接層，絕緣連接層的位于核心區(qū)的第一部分與絕緣連接層的位于階梯區(qū)內的第二部分之間具有高度差；以及沿堆疊方向從上方去除絕緣連接層的第二部分的至少一部分，使得高度差減小。在所形成的雙堆棧三維存儲器中，襯底上位于核心區(qū)內的第一部分低于襯底上位于階梯區(qū)內的第二部分以形成臺階。

技術領域

本公開總體上涉及半導體技術領域，尤其涉及一種雙堆棧三維存儲器及其制造方法。

背景技術

隨著存儲器件縮小到較小的管芯尺寸以降低制造成本并且增加儲存密度，平面存儲單元的縮放由于工藝技術限制和可靠性問題而面臨挑戰(zhàn)。三維 (3D)存儲器架構可以解決平面存儲單元中的密度和性能限制。

為了進一步增加三維存儲器中的儲存容量，已經(jīng)大大增加了垂直堆疊的存儲單元的數(shù)量，同時減小了存儲單元的橫向尺寸。因此，3D存儲單元的縱橫比已經(jīng)顯著增加，從而在制造中引入了復雜性。例如，在不損壞溝道孔的側壁上的存儲器層的情況下形成溝道層是具有挑戰(zhàn)性的。因此，需要改進用于三維存儲器的制造工藝以實現(xiàn)高密度性和良好的可靠性。

發(fā)明內容

本文公開了雙堆棧三維存儲器及其制造方法。

在一個示例中，三維存儲器可以包括核心區(qū)和階梯區(qū)，階梯區(qū)設置于核心區(qū)的周邊。雙堆棧三維存儲器的制造方法可以包括：沿堆疊方向向下對襯底上位于核心區(qū)內的第一部分進行刻蝕，使得襯底上位于階梯區(qū)內的第二部分與第一部分之間形成高度差；在襯底的第一部分上形成下部堆棧并在襯底的第二部分上形成階梯堆疊層；在下部堆棧和階梯堆疊層上形成絕緣連接層，絕緣連接層的位于核心區(qū)的第一部分與絕緣連接層的位于階梯區(qū)內的第二部分之間具有高度差；以及沿堆疊方向從上方去除絕緣連接層的第二部分的至少一部分，使得高度差減小。

在另一示例中，雙堆棧三維存儲器可以包括形成在襯底上的核心區(qū)和階梯區(qū)。核心區(qū)上可以形成有下部堆棧。下部堆棧上可以形成有絕緣連接層。絕緣連接層上可以形成有上部堆棧。階梯區(qū)可以設置于核心區(qū)的周邊，形成有階梯結構。襯底上位于核心區(qū)內的第一部分可以低于襯底上位于階梯區(qū)內的第二部分以形成臺階。

附圖說明

圖1是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的示例性三維存儲器100的俯視圖。

圖2是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的、在圖1中的區(qū)108的放大俯視圖。

圖3是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的示例性三維存儲器陣列結構 300的一部分的透視圖。

圖4是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的示例性雙堆棧三維存儲器的溝道結構400的截面圖。

圖5(A)-圖5(G)是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的示例性雙堆棧三維存儲器的溝道孔擴展工藝的截面圖。

圖6(A)-圖6(C)是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的采用擴孔工藝的示例性雙堆棧三維存儲器的示意截面圖。

圖7是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的采用擴孔工藝的示例性雙堆棧三維存儲器的制造方法700的流程圖。

圖8(A)-圖8(C)是圖示出根據(jù)本公開的一些實施例的采用擴孔工藝的示例性雙堆棧三維存儲器的制造方法700的各階段的示意截面圖。

具體實施方式

盡管討論了特定的配置和布置，但是應當理解的是，這僅僅是為了說明的目的而進行的。相關領域的技術人員將認識到，在不脫離本公開的精神和范圍的情況下，可以使用其它配置和布置。對于相關領域的技術人員顯而易見的是，本公開還可以用于各種其它應用中。