[發明專利]3D存儲器中的堆疊連接件及其制造方法

在審

• 申請號: 202110612897.3
• 申請日: 2018-08-14
• 公開（公告）號: CN113345910A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 劉峻;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11582;H01L21/02;H01L21/225;H01L21/28;H01L21/306;H01L21/3105;H01L21/311;H01L21/321;H01L29/10
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 劉健;張殿慧

公開了三維存儲器件架構和制造方法的實施例。在示例中，存儲器件包括其上具有第一疊層的襯底。第一疊層包括交替的導體層和絕緣體層。第二疊層設置在第一疊層之上，其中第二疊層還包括交替的導體層和絕緣體層。一個或多個垂直結構延伸穿過第一疊層。導電材料設置在一個或多個垂直結構的頂表面上。一個或多個第二垂直結構延伸穿過第二疊層并穿過導電材料的一部分。

背景技術

本公開的實施例涉及三維(3D)存儲器件及其制造方法。

閃存器件經歷了快速發展。閃存器件可以在相當長的時間內存儲數據而無需供電(即，它們是非易失性存儲器的一種形式)，并且具有諸如高集成度、快速訪問、易于擦除和重寫的優點。為了進一步提高位密度并降低閃存器件的成本，已經開發出三維NAND閃存器件。

三維NAND閃存器件包括布置在襯底之上的柵電極的堆疊層，其中多個半導體溝道穿過并交叉字線，到p型和/或n型注入襯底。底部/下部柵電極用作底部/下部選擇柵(BSG)。頂部/上部柵電極用作頂部/上部選擇柵(TSG)。后段工序(BEOL)金屬起著位線(BL)的作用。頂部/上部選擇柵電極和底部/下部柵電極之間的字線/柵電極用作字線(WL)。字線和半導體溝道的交叉點形成存儲單元。WL和BL通常彼此垂直放置(例如，在X方向和Y方向上)，并且TSG在垂直于WL和BL兩者的方向上放置(例如，在Z方向上)。

發明內容

因此，本文公開了三維存儲器件架構和制造方法的實施例。所公開的用于在堆疊的存儲結構之間形成連接件的結構和方法提供了許多益處，包括但不限于堆疊的存儲結構之間的改善的對準公差和優異的蝕刻停止能力。

在一些實施例中，第一存儲器件包括其上具有第一疊層的襯底。第一疊層包括交替的導體層和絕緣體層。第二疊層設置在第一疊層之上，其中第二疊層還包括交替的導體層和絕緣體層。一個或多個垂直結構延伸穿過第一疊層。導電材料設置在一個或多個垂直結構的頂表面上。一個或多個第二垂直結構延伸穿過第二疊層并穿過導電材料的一部分。

在一些實施例中，第二存儲器件包括其上具有第一疊層的襯底。第一疊層包括交替的導體層和絕緣體層。第二疊層設置在第一疊層之上，其中第二疊層還包括交替的導體層和絕緣體層。一個或多個垂直結構延伸穿過第一疊層。導電材料設置在一個或多個垂直結構的頂表面上。一個或多個第二垂直結構延伸穿過第二疊層并鄰接導電材料的頂表面。

在一些實施例中，第三存儲器件包括其上具有第一疊層的襯底。第一疊層包括交替的導體層和絕緣體層。一個或多個垂直結構延伸穿過第一疊層。導電材料設置在一個或多個垂直結構的頂表面上。絕緣層設置在第一疊層之上和導電材料之上。第二疊層設置在絕緣層之上，其中第二疊層還包括交替的導體層和絕緣體層。一個或多個第二垂直結構延伸穿過第二疊層并穿過絕緣層以鄰接導電材料的頂表面。

在一些實施例中，一個或多個第一垂直結構包括一個或多個第一NAND串，并且一個或多個第二垂直結構包括一個或多個第二NAND串。

在一些實施例中，一個或多個第一NAND串和一個或多個第二NAND串中的每一個包括圍繞芯絕緣材料的多個層。

在一些實施例中，多個層包括由第一氧化物層、氮化物層、第二氧化物層和多晶硅層組成的堆疊層。

在一些實施例中，源自導電材料的摻雜體存在于與導電材料相鄰的多晶硅層的部分中。

在一些實施例中，導電材料包括摻雜的多晶硅。

在一些實施例中，導電材料的一部分圍繞一個或多個第二垂直結構的下端。

在一些實施例中，絕緣層包括氧化鋁。

在一些實施例中，絕緣層圍繞一個或多個第二垂直結構的下端。