[發明專利]三維存儲器及制造其的方法

有效

• 申請號: 202110300773.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN112885841B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 高庭庭;薛磊;劉小欣;孫昌志;耿萬波;杜小龍
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L27/11568;H01L27/11556;H01L27/11521
• 代理公司: 北京英思普睿知識產權代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

本申請提供一種三維存儲器及制造其的方法。該三維存儲器包括：襯底；堆疊結構，包括在垂直于所述襯底的方向上交替堆疊的絕緣層和柵極層；多個第一柵線縫隙結構，所述第一柵線縫隙結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿所述堆疊結構且沿第一方向延伸；至少一個第二柵線縫隙結構，設置在相鄰所述第一柵線縫隙結構之間，所述第二柵線縫隙結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿所述堆疊結構且沿所述第一方向延伸，所述第二柵線縫隙結構的延伸長度小于所述第一柵線縫隙結構的延伸長度；以及至少一個第一頂部選擇柵結構，設置在相鄰的所述第一柵線縫隙結構之間，所述第一頂部選擇柵結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿部分所述堆疊結構且沿所述第一方向延伸。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，更具體地說，涉及一種三維存儲器，一種制造三維存儲器的方法。

背景技術

在三維存儲器件中，通常通過增加垂直堆疊層數以及側向擴展溝道結構的列數以及合理地優化圖案化方案，來提高溝道結構的容量和密度。

然而在優化圖案化方案過程中，通過減小溝道結構之間的節距以提高有效溝道結構的方法，有可能會造成相鄰溝道結構之間在后續刻蝕過程中出現橋接、或者溝道結構與襯底虛連等問題。

期望存儲區的存儲密度持續提高，因此期望在單位面積的分塊存儲區中分布更多的溝道結構。由于每個溝道結構的尺寸受制于工藝難度，且溝道孔之間的節距受制于絕緣需要，均不容易繼續縮小。因此在基本上維持溝道結構的尺寸和節距的情況下，如何繼續提高存儲區的存儲密度成為本領域持續存在的課題。

發明內容

本申請提供了一種三維存儲器，其包括：襯底；堆疊結構，包括在垂直于所述襯底的方向上交替堆疊的絕緣層和柵極層；多個第一柵線縫隙結構，所述第一柵線縫隙結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿所述堆疊結構且沿第一方向延伸；至少一個第二柵線縫隙結構，設置在相鄰所述第一柵線縫隙結構之間，所述第二柵線縫隙結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿所述堆疊結構且沿所述第一方向延伸，所述第二柵線縫隙結構的延伸長度小于所述第一柵線縫隙結構的延伸長度；以及至少一個第一頂部選擇柵結構，設置在相鄰的所述第一柵線縫隙結構之間，所述第一頂部選擇柵結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿部分所述堆疊結構且沿所述第一方向延伸。

在一個實施方式中，三維存儲器還包括：至少一個第二頂部選擇柵結構，與所述第一頂部選擇柵結構設置在相鄰的所述第一柵線縫隙結構之間，所述第二頂部選擇柵結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿部分所述堆疊結構且沿所述第一方向延伸；所述至少一個第一頂部選擇柵結構和所述至少一個第二頂部選擇柵結構在平行于所述襯底且垂直于所述第一方向的第二方向上并列設置；所述第二柵線縫隙結構設置于所述第二頂部選擇柵結構的延伸方向上，使所述第二頂部選擇柵結構被分隔為至少兩個部分。

在一個實施方式中，所述第一頂部選擇柵結構和所述第二頂部選擇柵結構在所述第二方向上交替設置。

在一個實施方式中，在所述第二方向上相鄰的第二柵線縫隙結構在所述第一方向上交錯地設置。

在一個實施方式中，第二柵線縫隙結構在平行于所述襯底的平面內的投影是長條形，所述長條形在垂直于所述第一方向的第二方向上的尺寸小于在所述第一方向上的尺寸。

在一個實施方式中，還包括：溝道結構，所述溝道結構在垂直于所述襯底的方向上貫穿所述堆疊結構；在所述第一方向上，所述長條形的長邊的長度小于相鄰的四個所述溝道結構所占據的長度。

在一個實施方式中，第二柵線縫隙結構在平行于所述襯底的平面內的投影是圓形。

在一個實施方式中，圓形的直徑小于在所述第一方向上相鄰的四個所述溝道結構所占據的長度。

在一個實施方式中，臨近所述第一頂部選擇柵結構的所述溝道結構與所述第一頂部選擇柵結構的側面貼合。

在一個實施方式中，頂部選擇柵結構自所述堆疊結構的上側貫穿至少一個所述柵極層。