三维存储器器件的沟槽结构制造技术

本发明专利技术是关于一种三维存储器器件的结构及其形成方法。该存储器器件包含衬底以及复数个在该衬底上且延伸于第一方向上的复数个字符线，其中，该第一方向延伸于x方向上。字符线形成在第一区域中的阶梯结构。复数个沟道形成在第二区域上并通过字符线。该第二区域在区域边界上紧邻该第一区域。该存储器器件还包含形成在该第一区域与该第二区域且延伸于该第一方向上的绝缘狭缝。该第一区域中以第二方向测量该绝缘狭缝的第一宽度大于该第二区域中以该第二方向测量该绝缘狭缝的第二宽度。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器器件的沟槽结构相关申请的交叉引用本专利申请要求于2017年3月7日递交的中国专利申请第201710131738.5号的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。
本专利技术系关于一种存储器器件及其形成方法，特别是一种三维(3D)NAND存储器器件及其形成方法。
技术介绍
闪存器件(flashmemorydevice)的发展快速。闪存器件能在切断电源后长时间保存存储器内的储存数据，并具有高积极度、快速存取以及方便重复读取与写入数据等特性。闪存器件已广泛地应用于自动化和控制等领域。为能有效提升闪存器件的位密度(bitdensity)并降低成本，进而发展一种三维NAND闪存器件(NANDflashmemorydevice)。三维NAND闪存器件一般包含位于衬底上的栅极堆栈，复数个半导体沟道通过且相交于多条字符线，并深入该衬底。底置栅极是作为底选择栅极。顶置栅极是作为顶选择栅极。位于该底置栅极与该顶置栅极之间的字符线/栅极则作为字符线。半导体沟道与字符线之间交错的关系构成存储器单元(memorycell)。该顶选择栅极电连接至字符线，以作为列的选择，而底选择栅极则电连接至数条位线，作为行的选择。
技术实现思路
本案实施例公开了三维存储器器件的结构及其制造方法。根据本案的一些实施例，狭缝结构的布局包括狭缝开口，该狭缝开口包括字符线阶梯狭缝开口以及阵列狭缝开口。该狭缝结构的布局还包括位于邻近的狭缝开口之间的数个沟道开口。该字符线阶梯狭缝开口紧邻该阵列狭缝开口。狭缝开口的长度沿着侧向方向延伸且其宽度是测量于垂直于该侧向方向的方向上的。该字符线阶梯狭缝开口的宽度大于该阵列狭缝开口的宽度。根据本案的一些实施例，该字符线阶梯狭缝开口的该宽度大于该阵列狭缝开口的该宽度约10纳米至50纳米(包含在内的)。该字符线阶梯狭缝开口的该宽度可为均匀。根据本案的一些实施例，远离该阵列狭缝开口的该字符线阶梯狭缝开口的末端结构具有弯曲的末端结构。该弯曲的末端结构可包括具有面向该阵列狭缝开口的圆弧面的圆弧结构。根据本案的一些实施例，该字符线阶梯狭缝开口的宽度向着更远离该阵列狭缝开口的该末端结构增加。根据本案的一些实施例，狭缝结构的布局还包含形成在于该字符线阶梯狭缝开口附近的数个接触结构，并且该接触结构的相应部分与最远离该阵列狭缝开口的该字符线阶梯狭缝开口的该末端结构最多相互分隔约0.5微米(μm)至2微米，包含在内的。根据本案的一些实施例，半导体器件可包含任一个如前所述的该狭缝结构的布局，且该半导体器件可包括衬底，与形成在该衬底上的狭缝结构。该狭缝结构包含数个字符线阶梯狭缝与数个阵列狭缝。数个沟道可为在相邻狭缝结构之间。该字符线阶梯狭缝紧邻该阵列狭缝。该字符线阶梯狭缝开口的宽度大于该阵列狭缝开口的宽度，且宽度系沿着垂直狭缝延伸方向的方向测量。在本案的一些实施例中，该半导体器件是一种三维存储器器件。根据本案的一些实施例，本公开内容提供一种形成半导体器件的方法，该方法包括提供具有字符线阶梯区以及阵列区的衬底。于该衬底上形成掩膜(mask)图案，掩膜图案对应前述的该狭缝结构的布局。依据该掩膜图案蚀刻该衬底，以形成该字符线阶梯狭缝以及该阵列狭缝。如前所述，本公开内容提供一种狭缝结构的布局，半导体结构，以及形成半导体结构的方法。该字符线阶梯狭缝的该宽度大于该阵列狭缝的该宽度。狭缝开口的宽度系沿着垂直该狭缝长度的方向测量。由于该字符线阶梯狭缝开口的宽度增加，该字符线阶梯狭缝开口的底宽度也增加了。由此，在宽度增加的该字符线阶梯狭缝内的金属材料可以达到更均匀的金属处理并避免金属材料聚集，进而可至少达到分离不同层级的字符线结构并避免字符线结构间的短路或漏电流等效果。附图说明所附图式并入本文并构成说明书的一部分，其示例出了本公开内容所公开的实施例，并且与详细说明一起进一步用于解释本公开内容所公开的原理，以使相关领域技术人员能够制作及使用本公开内容所公开的内容。图1示出示例性的三维存储器器件。图2A及图2B依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的俯视示意图与横截面示意图。图3A及图3B依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的俯视示意图与横截面示意图。图4A依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的俯视示意图。图4B-4D依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的横截面示意图。图5A及图5B依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的横截面示意图。图6-8依据本案的一些实施例示出三维存储器结构的俯视示意图。图9依据本案的一些实施例示出示例性三维存储器结构的制造工艺。具体实施方式尽管本文讨论了具体的结构及配置，但应该理解，这仅仅是为了说明及示例的目的而完成的。相关领域的技术人员应可理解，在不脱离本公开内容的精神及范围的情况下，可以使用其他结构及布置。对于相关领域的技术人员显而易见的是，本公开内容还可以用于各种其他应用中。值得注意的是，在说明书中对提及“一个实施例”，“实施例”，“示例实施例”，“一些实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定的特征，结构或特性，但并非每个实施例都一定需要包括此特定的特征、结构或特性，而且这些用语不一定指相同的实施例。此外，当特定特征、结构或特性结合实施例描述时，无论是否于文中明确教示，结合其他实施例来实现这些特征、结构或特性皆属于相关领域的技术人员的知识范围所及。一般而言，术语可以至少部分地根据上、下文中的用法来理解。例如，如本文所使用的术语“一个或多个”可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或可用于描述特征、结构或特征的复数组合，至少可部分取决于上、下文。类似地，术语诸如“一”，“一个”或“该”也可以被理解为表达单数用法或传达复数用法，至少可部分取决于上、下文。此外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达排他性的一组因素，并且可以相反地允许存在未必明确描述的附加因素，并且至少部分取决于上、下文。应该容易理解的是，本文中的“在……上面”，“在……之上”及“在……上方”的含义应该以最宽泛的方式来解释，使得“在……上面”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括在某物上且两者之间具有中间特征或中间层，并且“在……之上”或“在……上方”不仅意味着在某物之上或在某物上方的含义，而且还可以包括两者之间没有中间特征或中间层(即，直接在某物上)的含义。此外，为了便于描述，可以在说明书使用诸如“在……下面”，“在……之下”，“较低”，“在……之上”，“较高”等空间相对术语来描述一个组件或特征与另一个或多个组件或特征的关系，如图式中所表示的。除了图式中描绘的方向之外，这些空间相对术语旨在涵盖使用或操作中的器件的不同方位或方向。该器件可以其他方式定向(例如以旋转90度或以其它方向来定向)，并且同样能相应地以说明书中所使用的空间相关描述来解释。如本文所用，术语“衬底”是指在其上添加后续材料层的材料。衬底本身可以被图案化(patterned)。添本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器器件，其包括：/n衬底；/n沿着第一方向延伸于所述衬底上的复数个字符线，其中，所述复数个字符线在第一区域形成阶梯结构；/n形成在第二区域并且通过所述复数个字符线的复数个沟道，其中，所述第二区域在区域边界上紧邻所述第一区域；以及/n沿着所述第一方向延伸的绝缘狭缝，其中，所述绝缘狭缝包括形成在第一区域中的第一狭缝结构和形成在所述第二区域中的第二狭缝结构，所述第一狭缝结构和第二狭缝结构连接，所述第一狭缝结构以第二方向测量的第一宽度大于所述第二狭缝结构以所述第二方向测量的第二宽度。/n

【技术特征摘要】
20170307 CN 20171013173851.一种存储器器件，其包括：
衬底；
沿着第一方向延伸于所述衬底上的复数个字符线，其中，所述复数个字符线在第一区域形成阶梯结构；
形成在第二区域并且通过所述复数个字符线的复数个沟道，其中，所述第二区域在区域边界上紧邻所述第一区域；以及
沿着所述第一方向延伸的绝缘狭缝，其中，所述绝缘狭缝包括形成在第一区域中的第一狭缝结构和形成在所述第二区域中的第二狭缝结构，所述第一狭缝结构和第二狭缝结构连接，所述第一狭缝结构以第二方向测量的第一宽度大于所述第二狭缝结构以所述第二方向测量的第二宽度。


2.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一方向是平行于所述衬底的顶表面的。


3.根据权利要求1或2中的任一项所述的存储器器件，其中，所述第二方向是垂直于所述第一方向的。


4.根据权利要求1或2中的任一项所述的存储器器件，其中，所述第一宽度是均匀的沿着所述第一方向的。


5.根据权利要求1或2中的任一项所述的存储器器件，其中，所述第一宽度大于所述第二宽度10纳米至50纳米。


6.根据权利要求1或2中的任一项所述的存储器器件，其中，所述第一子狭缝具有弯曲的末端结构。


7.根据权利要求1或2中的任一项所述的存储器器件，其中，所述第一子绝缘狭缝包括矩形形状。


8.根据权利要求6所述的存储器器件，其中，所述弯曲的末端结构包括圆弧结构。


9.根据权利要求6所述的存储器器件，还包括形成在所述第一区域中的复数个接触结构，其中，所述复数个接触结构中的每个所述接触结构是与所述复数个字符线中的至少一个字符线电连接的，并且所述复数个接触结构中的接触结构的相应部分与距离所述区域边界最远的所述弯曲的末端结构在所述第一方向上是相互分隔0.5微米至2微米的。


10.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一狭缝结构包括沿所述第一方向相连的若干第一狭缝单元，所述第二狭缝结构包括沿所述第一方向相连的若干第二狭缝单元；
任一所述第一狭缝单元以第二方向测量的宽度均大于任一所述第二狭缝单元以第二方向测量的宽度。


11.根据权利要求1所述的存储器器件，还包括覆盖在所述阶梯结构和衬底上的绝缘材料，所述第一狭缝结构的沿所述第一方向远离第一狭缝结构的末端同时穿过所述阶梯结构和绝缘材料。


12.根据权利要求11所述的存储器器件，所述第一狭缝结构的所述末端沿所述第一方向穿过所述阶梯结构的边缘。


13.根据权利要求1所述的存储器器件，其中，所述第一宽度沿着所述第一方向并且远离所述区域边界而增加。


14.根据权利要求1所述的存储器器件，还包括形成在所述第一区域并且通过所述复数个字符线的复数个沟道。


15.一种存储器器件，其包括：
延伸于第一方向上的字符线阶梯区；...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，夏志良，严萍，李广济，霍宗亮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42