[發明專利]半導體存儲器裝置和半導體存儲器裝置的制造方法

在審

• 申請號: 202110361218.X
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN114068684A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 李南宰
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L29/423
• 分類號: H01L29/423;H01L27/11568;H01L27/11578;H01L21/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

本公開提供一種半導體存儲器裝置和半導體存儲器裝置的制造方法。該半導體存儲器裝置包括：外圍電路層；接合結構，該接合結構設置在外圍電路層上；溝道結構，該溝道結構設置在接合結構上；第一柵極接觸結構，該第一柵極接觸結構包括穿透接合結構的第一垂直部分和與第一垂直部分相交并且從第一垂直部分延伸的第一水平部分；以及第一柵極導電圖案，該第一柵極導電圖案與第一水平部分的側壁接觸，并且與第一垂直部分間隔開，第一柵極導電圖案延伸為圍繞溝道結構。

技術領域

本公開總體涉及一種半導體存儲器裝置和一種半導體存儲器裝置的制造方法，更具體地，涉及一種三維半導體存儲器裝置和一種三維半導體存儲器裝置的制造方法。

背景技術

半導體存儲器裝置包括存儲器單元陣列和連接到存儲器單元陣列的外圍電路。存儲器單元陣列包括能夠存儲數據的多個存儲器單元，并且外圍電路被配置為執行各種操作。

為了提高半導體存儲器裝置的集成度，存儲器單元陣列可以包括三維地布置在外圍電路上方的存儲器單元。

發明內容

在本公開的一個實施方式中，可以提供一種半導體存儲器裝置，該半導體存儲器裝置包括：外圍電路層；接合結構，該接合結構設置在外圍電路層上；溝道結構，該溝道結構設置在接合結構上；第一柵極接觸結構，該第一柵極接觸結構包括穿透接合結構的第一垂直部分和與第一垂直部分相交并且從第一垂直部分延伸的第一水平部分；以及第一柵極導電圖案，該第一柵極導電圖案與第一水平部分的側壁接觸并且與第一垂直部分間隔開，其中，第一柵極導電圖案延伸為圍繞溝道結構。

在本公開的一個實施方式中，可以提供一種半導體存儲器裝置，該半導體存儲器裝置包括：外圍電路層，該外圍電路層包括第一區域和第二區域；接合結構，該接合結構設置在外圍電路層上；單元層疊結構，該單元層疊結構與第一區域交疊，其中該單元層疊結構包括交替層疊在接合結構上的柵極導電圖案和層間絕緣層；溝道結構，該溝道結構穿透單元層疊結構；虛設層疊結構，該虛設層疊結構與第二區域交疊，其中，虛設層疊結構包括交替層疊在接合結構上的第一材料層和第二材料層；垂直接觸結構，該垂直接觸結構穿透虛設層疊結構和接合結構以連接到外圍電路層；以及虛設間隔絕緣層，該虛設間隔絕緣層圍繞垂直接觸結構的側壁，其中，虛設間隔絕緣層包括沿著垂直接觸結構的側壁延伸的柱狀部分，以及從柱狀部分朝向第二材料層突出以填充第一材料層之間的空間的突出部分。

在本公開的一個實施方式中，可以提供一種制造半導體存儲器裝置的方法，該方法包括以下步驟：在犧牲基板上形成臺階結構，其中，臺階結構包括第一材料層、第二材料層和間隙填充圖案，第一材料層被層疊為彼此間隔開，并且圍繞溝道結構，第二材料層在第一材料層之間圍繞溝道結構，間隙填充圖案在第一材料層之間設置在第二材料層的側壁上；形成覆蓋臺階結構的間隙填充絕緣層；形成與間隙填充圖案相交的接觸孔，其中，接觸孔穿透間隙填充絕緣層、第一材料層和第二材料層；在接觸孔的側壁上形成間隔絕緣層；形成犧牲柱以填充接觸孔的通過間隔絕緣層開口的中央區域；形成延伸為與犧牲柱和間隙填充絕緣層交疊的第一絕緣層；將第一絕緣層接合到覆蓋外圍電路層的第二絕緣層；以及利用穿透第一絕緣層和第二絕緣層的柵極接觸結構代替犧牲柱和間隙填充圖案。

在本公開的一個實施方式中，可以提供一種制造半導體存儲器裝置的方法，該方法包括以下步驟：在犧牲基板上形成層疊結構，其中，層疊結構包括交替層疊的第一材料層和第二材料層；形成穿透層疊結構的接觸孔；通過接觸孔蝕刻每一個第二材料層的一部分，以在第一材料層之間開設間隙；形成填充間隙的間隔絕緣層，其中，間隔絕緣層沿著接觸孔的側壁延伸；形成犧牲柱以填充接觸孔的通過間隔絕緣層開口的中央區域；形成延伸為與犧牲柱和層疊結構交疊的第一絕緣層；將覆蓋外圍電路層的第二絕緣層接合到第一絕緣層；以及利用穿透第一絕緣層和第二絕緣層的垂直接觸結構代替犧牲柱。

附圖說明

現在將在下文中參照附圖描述實施方式的示例，然而這些示例可以以不同的形式實施，并且不應當被解釋為局限于本文闡述的實施方式。