具有漏极选择栅切割结构的三维存储器件及其形成方法技术

提供了用于形成三维(3D)存储器件的结构和方法的实施例。在示例中，一种3D存储器件包括：芯区域；以及阶梯区域。所述阶梯区域包括多个梯级，所述多个梯级均至少具有在横向方向上延伸的导体/电介质对。所述阶梯区域包括：沿着垂直方向和所述横向方向延伸的漏极选择栅(DSG)切割结构；以及沿着所述垂直方向在所述DSG结构中延伸的多个支撑结构。所述支撑结构中的至少一个支撑结构沿着所述横向方向的尺寸大于沿着正交于所述横向方向的第二横向方向的尺寸。向的尺寸。向的尺寸。

【技术实现步骤摘要】
具有漏极选择栅切割结构的三维存储器件及其形成方法
[0001]本申请是申请日为2020年4月24日，名称为“具有漏极选择栅切割结构的三维存储器件及其形成方法”，申请号为202080000882.5的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开的实施例涉及三维(3D)存储器件以及用于形成具有漏极选择栅(DSG)切割结构的3D存储器件的方法。

技术介绍

[0003]通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，平面存储单元被缩放到更小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性并且成本高昂。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。
[0004]3D存储架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储阵列和用于控制信号来往于存储阵列的外围器件。

技术实现思路

[0005]提供了3D存储器件以及用于形成具有DSG切割结构的3D存储器件的方法的实施例。
[0006]在一个示例中，一种3D存储器件包括：芯区域；以及阶梯区域，具有多个梯级，所述多个梯级均至少具有在横向方向上延伸的导体/电介质对。所述阶梯区域包括：沿着垂直方向和所述横向方向延伸的DSG切割结构；以及沿着所述垂直方向在所述DSG结构中延伸的多个支撑结构。所述支撑结构中的至少一个支撑结构沿着所述横向方向的尺寸大于沿着正交于所述横向方向的第二横向方向的尺寸。
[0007]在另一示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括以下操作。首先，在衬底之上形成具有多个第一/第二电介质层对的电介质堆叠体。在所述电介质堆叠体的芯区域中形成DSG切割开口。形成具有多个梯级的阶梯结构，其在所述电介质堆叠体的阶梯区域中沿着横向方向延伸。在不同于所述DSG切割开口的工艺中，在所述阶梯区域中形成沿着所述横向方向延伸的第二DSG切割开口。在所述DSG切割开口中形成DSG切割结构，并在所述第二DSG切割开口中形成第二DSG切割结构。
[0008]在再一示例中，一种用于形成3D存储器件的方法包括以下操作。首先，在衬底之上形成具有多个第一/第二电介质层对的电介质堆叠体。在所述电介质堆叠体的芯区域中形成沟道结构。形成阶梯结构，所述阶梯结构具有在所述电介质堆叠体的阶梯区域中沿着横向方向延伸的多个梯级。在相同工艺中，在所述电介质堆叠体的芯区域中形成DSG切割开口并且在所述电介质堆叠体的阶梯区域中形成第二DSG切割开口。在所述DSG切割开口中形成DSG切割结构，并在所述第二DSG切割开口中形成第二DSG切割结构。
附图说明
[0009]结合在本文中并形成说明书一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起进一步用于解释本公开的原理并使本领域技术人员能够实现和使用本公开。
[0010]图1A示出了根据本公开的一些实施例的示例性3D存储器件的截面图。
[0011]图1B示出了根据本公开的一些实施例的另一示例性3D存储器件的截面图。
[0012]图1C示出了根据本公开的一些实施例的图1A
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1B所示的示例性3D存储器件的顶视图。
[0013]图2A示出了根据本公开的一些实施例的另一示例性3D存储器件的截面图。
[0014]图2B示出了根据本公开的一些实施例的图2A所示的示例性3D存储器件的顶视图。
[0015]图3示出了根据本公开的一些实施例的通过示例性制造工艺形成的3D存储器件的截面图。
[0016]图4A
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4D示出了根据本公开的一些实施例的在另一示例性制造工艺的各个阶段的3D存储器件的截面图。
[0017]图5A
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5D示出了根据本公开的一些实施例的在另一示例性制造工艺的各个阶段的另一3D存储器件的截面图。
[0018]图6A
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6D示出了根据本公开的一些实施例的在另一示例性制造工艺的各个阶段的另一3D存储器件的截面图。
[0019]图7示出了根据本公开的一些实施例的图3和图4A
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4D所示的示例性制造操作的流程图。
[0020]图8示出了根据本公开的一些实施例的图3和图5A
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5D所示的示例性制造操作的流程图。
[0021]图9示出了根据本公开的一些实施例的图3和图6A
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6D所示的示例性制造操作的流程图。
[0022]将参考附图描述本公开的实施例。
具体实施方式
[0023]尽管对具体的配置和布置进行了讨论，但是应当理解的是，这仅仅是为了说明性的目的而进行的。本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以使用其他配置和布置。对于本领域技术人员显而易见的是，本公开还可以用于各种其他应用中。
[0024]应当注意，说明书中对“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可能不一定包括特定的特征、结构或特性。此外，这些短语不一定指相同的实施例。此外，当结合实施例描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施例来实现该特征、结构或特性将在本领域技术人员的知识范围内。
[0025]通常，可以至少部分地根据在上下文中的用法来理解术语。例如，如本文所使用的术语“一个或多个”，至少部分地取决于上下文，可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可以用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，诸如“一个”、“一”、或“该”之类的术语仍然可以至少部分地取决于上下文被理解为传达单数用法或传达复数
用法。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性因素，而是可以替代地，仍然至少部分地取决于上下文，允许不一定明确描述的其他因素的存在。
[0026]如于此使用的，术语“标称的/标称上”指在产品或工艺的设计阶段期间设定的用于部件或工艺操作的特性或参数的期望或目标值与期望值以上和/或以下的值的范围一起。值的范围能够归因于制造工艺或公差的稍微变化。如于此使用的，术语“大约”指示能够基于与主题半导体器件相关联的特定技术节点而变化的给定量的值。基于特定技术节点，术语“大约”能够指示给定量的值在例如该值的10
‑
30％(例如，该值的
±
10％、
±
20％、或
±
30％)之内变化。
[0027]如本文所使用的，阶梯结构是指一组表面，其包括至少两个水平表面(例如，沿着xy平面)和至少两个(例如，第一和第二)垂直表面(例如，沿着z轴)，使得每个水平表面邻接第一垂直表面并邻接第二垂直表面，该第一垂直表面从水平表面的第一边缘向上延伸，该第二垂直表面从该水平表面的第二边缘向下延伸。“台阶”或“阶梯”是指一组邻接表面的高度的垂直偏移。在本公开中，术语“阶梯”和术语“台阶”是指阶梯结构的一个层级并且可互换地使用。在本公开中，水平方向可以指与衬底(例如，提供用于其之上的结构的形成的制造平台的衬底)的顶表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维(3D)存储器件，包括：芯区域；以及阶梯区域，包括多个梯级，所述多个梯级均至少包括在横向方向上延伸的导体/电介质对，其中，所述芯区域包括沿着所述横向方向和垂直于所述横向方向的垂直方向延伸的第一漏极选择栅(DSG)切割结构，其中，所述阶梯区域包括：沿着所述横向方向和所述垂直方向延伸的第二漏极选择栅(DSG)切割结构；以及沿着所述垂直方向在所述第二漏极选择栅切割结构中延伸的多个支撑结构，其中，所述支撑结构中的至少一个支撑结构沿着所述横向方向的尺寸大于沿着正交于所述横向方向的第二横向方向的尺寸。2.根据权利要求1所述的三维存储器件，其中，沿着所述第二横向方向，所述支撑结构中的所述至少一个支撑结构的所述尺寸大于所述第二漏极选择栅切割结构的尺寸。3.根据权利要求2所述的三维存储器件，其中，沿着横向平面，所述支撑结构中的所述至少一个支撑结构具有椭圆形形状或矩形形状中的至少一种。4.根据权利要求3所述的三维存储器件，其中，所述多个支撑结构均包括椭圆形形状并且沿着所述横向方向均匀地布置。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的三维存储器件，其中，所述第二漏极选择栅切割结构的尺寸沿着所述垂直方向大于或等于四对导体/电介质对的尺寸。6.根据权利要求5所述的三维存储器件，其中，沿着所述垂直方向，所述多个支撑结构的尺寸大于或等于所述第二漏极选择栅切割结构的所述尺寸。7.根据权利要求6所述的三维存储器件，其中，所述多个支撑结构延伸到所述阶梯区域的底部。8.根据权利要求1至4中的任一项所述的三维存储器件，其中，所述第二漏极选择栅切割结构从所述多个梯级的表面延伸至所述阶梯区域的底部。9.根据权利要求1至4中的任一项所述的三维存储器件，其中，所述第二漏极选择栅切割结构和所述多个支撑结构包括氧化硅或氮氧化硅中的至少一种。10.根据权利要求1至4中的任一项所述的三维存储器件，还包括在所述第二漏极选择栅切割结构外部的第二支撑结构，其中，所述第二支撑结构沿着所述横向方向的尺寸大于沿着所述第二横向方向的尺寸。11.根据权利要求10所述的三维存储器件，其中，所述第二支撑结构和所述多个支撑结构具有相同的形状、相同的尺寸和相同的材料。12.一种用于形成三维(3D)存储器件的方法，包括：在衬底之上形成包括多个第一电介质层/第二电介质层对的电介质堆叠体；在所述电介质堆叠体的芯区域中形成第一漏极选择栅(DSG)切割开口；形成阶梯结构，所述阶梯结构包括在所述电介质堆叠体的阶梯区域中沿着横向方向延伸的多个梯级；在与形成所述第一漏极选择栅切割开口的步骤不同的步骤中，在所述阶梯区域中形成沿着所述横向方向延伸的第二漏极选择栅切割开口；并且
在所述第一漏极选择栅切割开口中形成第一漏极选择栅切割结构，并在所述第二漏极选择栅切割开口中形成第二漏极选择栅切割结构。13.根据权利要求12所述的方法，还包括：在与形成所述第二漏极选择栅切割开口的步骤相同的步骤中，形成多个支撑开口，所述多个支撑开口在所述阶梯区域中沿着垂直于所述横向方向的垂直方向延伸并且与所述第二漏极选择栅切割开口至少部分地重叠；并且在所述多个支撑开口中形成多个支撑结构。14.根据权利要求12所述的方法，还包括：在与形成所述第二漏极选择栅切割开口的步骤不同的步骤中，形成多个支撑开口，所述多个支撑开口在所述阶梯区域中沿着垂直于所述横向方向的垂直方向延伸；并且在所述多个支撑开口中形成多个支撑结构。15.根据权利要求13或14所述的方法，其中，形成所述第一漏极选择栅切割结构、所述第二漏极选择栅切割结构和所述多个支撑结构包括分别在所述第一漏极选择栅切割开口、所述第二漏极选择栅切割开口和所述多个支撑开口中沉积电介质材料。16.根据权利要求15所述的方法，其中，在相同步骤中沉积所述电介质材料来形成所述第一漏极选择栅切割结构、所述第二漏极选择栅切割结构和所述多个支撑结构。17.根据权利要求12所述的方法，其中，在形成所述阶梯结构之前形成所述第一漏极选择栅切割开口。18.根据权利要求12所述的方法，其中，形成所述第二漏极选择栅切割开口包括去除所述电介质堆叠体的包括至少四个第一电介质层/第二电介质层对的部分，并且在形成所述第二漏极选择栅切割开口之后，沉积...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建中，许宗珂，耿静静，
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：