【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，更具体地，涉及一种三维存储器、存储器系统以及三维存储器的制造方法。
技术介绍
1、随着对三维存储器(例如，3d nand存储器)运行速度和容量的需求不断增加，多芯片集成逐步成为三维存储器研发的主流方向之一。然而受限于三维存储器的内部结构，多芯片集成的可实施性和灵活性存在较大的限制。
技术实现思路
1、本申请提供了一种可至少部分解决相关技术中存在的上述问题或本领域其他问题的三维存储器、存储器系统以及三维存储器的制造方法。
2、本申请一些实施方式提供了一种三维存储器。该三维存储器包括：第一外围电路芯片；存储阵列芯片，与第一外围电路芯片键合；第二外围电路芯片，在存储阵列芯片的远离第一外围电路芯片的一侧与存储阵列芯片键合；其中，存储阵列芯片包括：堆叠结构；沟道结构，贯穿堆叠结构，沟道结构靠近第一外围电路芯片的第一端与第一外围电路芯片连接；以及字线接触结构，至少部分贯穿堆叠结构，字线接触结构靠近第二外围电路芯片的第二端与第二外围电路芯片连接。
3、在一些实施方式中，存储阵列芯片还包括位线，位线位于堆叠结构的靠近第一外围电路芯片的一侧，沟道结构的第一端通过位线与第一外围电路芯片连接。
4、在一些实施方式中，第一外围电路芯片包括页缓冲器，第二外围电路芯片包括字线驱动器。
5、在一些实施方式中，堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，字线接触结构从堆叠结构靠近第二外围电路芯片的一侧延伸至多个栅极层中的目标栅极层。
7、在一些实施方式中，堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，每个字线接触结构包括第一字线接触部和第二字线接触部，第一字线接触部从堆叠结构靠近第一外围电路芯片的一侧延伸至多个栅极层中的目标栅极层，第二字线接触部从堆叠结构靠近第二外围电路芯片的一侧延伸至目标栅极层。
8、在一些实施方式中，第一字线接触部在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着第一方向逐渐减小，第二字线接触部在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着第一方向逐渐增大，其中，第一方向为第一外围电路芯片朝向第二外围电路芯片的叠置方向。
9、在一些实施方式中，第二字线接触部与目标栅极层的接触面积，小于第一字线接触部与目标栅极层接触的接触面积。
10、在一些实施方式中，存储阵列芯片还包括公共半导体层，公共半导体层位于堆叠结构的靠近第二外围电路芯片的一侧，多个沟道结构的第二端通过公共半导体层与第二外围电路芯片连接。
11、在一些实施方式中，字线接触结构包括导电填充物和绝缘层，绝缘层至少部分环绕于导电填充物的外侧壁。
12、在一些实施方式中，堆叠结构包括阵列区和连接区，栅极层在阵列区和至少部分连接区内延伸，多个字线接触结构在连接区内至少部分贯穿堆叠结构并与各自对应的多个目标栅极层连接，多个目标栅极层在堆叠方向上的高度彼此不同。
13、本申请另一些实施方式提供了一种存储器系统，该存储器系统包括：三维存储器，三维存储器包括上文任意实施方式提及的半导体器件；以及控制器，耦合至三维存储器，以控制三维存储器存储数据。
14、本申请又一些实施方式提供了一种三维存储器的制造方法。该三维存储器的制造方法包括：形成彼此键合的存储阵列芯片和第一外围电路芯片，使存储阵列芯片中沟道结构的第一端与第一外围电路芯片连接；以及将第二外围电路芯片与存储阵列芯片键合，使存储阵列芯片中字线接触结构靠近第二外围电路芯片的第二端与第二外围电路芯片连接。
15、在一些实施方式中，该制造方法还包括：形成具有页缓冲器的第一外围电路芯片；以及形成具有字线驱动器的第二外围电路芯片。
16、在一些实施方式中，形成彼此键合的存储阵列芯片和第一外围电路芯片包括：在初始堆叠结构的第一侧形成与沟道结构的第一端连接的位线，以形成初始存储阵列芯片，其中，初始堆叠结构包括阵列区和连接区，初始堆叠结构在阵列区包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，在连接区包括交替叠置的多个介电层和多个牺牲层，沟道结构在阵列区内贯穿初始堆叠结构；以及将初始存储阵列芯片与第一外围电路芯片键合。
17、在一些实施方式中，将初始存储阵列芯片与第一外围电路芯片键合之后，该方法还包括：从初始堆叠结构的远离第一外围电路芯片的一侧，在连接区内形成延伸至初始堆叠结构中多个牺牲层中的目标牺牲层的第一字线接触孔；利用第一字线接触孔将至少部分目标牺牲层置换为目标栅极层的一部分，以形成堆叠结构；以及在第一字线接触孔内形成导电填充物以形成字线接触结构，从而形成存储阵列芯片。
18、在一些实施方式中，多个字线接触结构在连接区内分别延伸至各自对应的多个目标栅极层，多个目标栅极层在堆叠方向上的高度彼此不同。
19、在一些实施方式中，在初始堆叠结构的第一侧形成与沟道结构连接的位线，以形成初始存储阵列芯片包括：从初始堆叠结构的第一侧，在连接区内形成延伸至初始堆叠结构中多个牺牲层中的目标牺牲层的第二字线接触孔；利用第二字线接触孔将至少部分目标牺牲层置换为目标栅极层的一部分，以形成堆叠结构；在第二字线接触孔内形成导电填充物以形成第一字线接触部；在堆叠结构的第一侧形成与沟道结构连接的位线，从而形成初始存储阵列芯片；其中，将初始存储阵列芯片与第一外围电路芯片键合之后，该方法还包括：从堆叠结构的远离第一外围电路芯片的一侧，形成延伸至目标栅极层的第二字线接触部，使第一字线接触部和第二字线接触部形成字线接触结构。
20、在一些实施方式中，从堆叠结构的远离第一外围电路芯片的一侧，形成延伸至目标栅极层的第二字线接触部包括：从堆叠结构的远离第一外围电路芯片的一侧，形成延伸至目标栅极层的第三字线接触孔；以及在第三字线接触孔内形成导电填充物，以形成第二字线接触部。
21、在一些实施方式中，多个第二字线接触部在连接区内分别延伸至各自对应的多个目标栅极层，多个目标栅极层在堆叠方向上的高度彼此不同，其中，从堆叠结构的远离第一外围电路芯片的一侧，形成延伸至目标栅极层的第三字线接触孔包括：在同一道工序中，刻蚀堆叠结构分别至多个目标栅极层以形成多个第三字线接触孔。
22、在一些实施方方式中，第一字线接触部的中心轴线和第二字线接触部的中心轴线至少部分对准。
23、在一些实施方式中，初始堆叠结构形成于衬底上，沟道结构朝向衬底方向延伸，沟道结构包括由外向内的功能层和沟道层，其中，形成彼此键合的初始存储阵列芯片和第一外围电路芯片之后，该方法还包括：去除衬底和功能层的一部分；以及形成与多个沟道结构的沟道层连接的公共半导体层。
24、根据本申请的至少一个实施方式，本申请提供的三维存储器、存储器系统以及三维存储器的制造方法，通过使沟道结构靠近第一外围电路芯片的第一端与第一外围电路芯片连接，以及字线接触结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述存储阵列芯片还包括位线，所述位线位于所述堆叠结构的靠近所述第一外围电路芯片的一侧，所述沟道结构的所述第一端通过所述位线与所述第一外围电路芯片连接。
3.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述第一外围电路芯片包括页缓冲器，所述第二外围电路芯片包括字线驱动器。
4.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，所述字线接触结构从所述堆叠结构靠近所述第二外围电路芯片的一侧延伸至所述多个栅极层中的目标栅极层。
5.根据权利要求4所述的三维存储器，其中，所述字线接触结构在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐增大，其中，所述第一方向为所述第一外围电路芯片朝向所述第二外围电路芯片的叠置方向。
6.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，每个所述字线接触结构包括第一字线接触部和第二字线接触部，所述第一字线接触部从所述堆叠结构靠近所述第一外围电路芯片的
7.根据权利要求6所述的三维存储器，其中，所述第一字线接触部在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐减小，所述第二字线接触部在垂直于所述第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐增大，其中，所述第一方向为所述第一外围电路芯片朝向所述第二外围电路芯片的叠置方向。
8.根据权利要求7所述的三维存储器，其中，所述第二字线接触部与所述目标栅极层的接触面积，小于所述第一字线接触部与所述目标栅极层接触的接触面积。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的三维存储器，其中，所述存储阵列芯片还包括公共半导体层，所述公共半导体层位于所述堆叠结构的靠近所述第二外围电路芯片的一侧，多个所述沟道结构的第二端通过所述公共半导体层与所述第二外围电路芯片连接。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的三维存储器，其中，所述字线接触结构包括导电填充物和绝缘层，所述绝缘层至少部分环绕于所述导电填充物的外侧壁。
11.根据权利要求4至8中任一项所述的三维存储器，其中，所述堆叠结构包括阵列区和连接区，所述栅极层在所述阵列区和至少部分所述连接区内延伸，多个所述字线接触结构在所述连接区内至少部分贯穿所述堆叠结构并与各自对应的多个目标栅极层连接，所述多个目标栅极层在所述堆叠方向上的高度彼此不同。
12.一种存储器系统，其特征在于，包括：
13.一种三维存储器的制造方法，其特征在于，包括：
14.根据权利要求13所述的制造方法，其中，所述方法还包括：
15.根据权利要求13所述的制造方法，其中，形成彼此键合的存储阵列芯片和第一外围电路芯片包括：
16.根据权利要求15所述的制造方法，其中，将所述初始存储阵列芯片与所述第一外围电路芯片键合之后，所述方法还包括：
17.根据权利要求16所述的制造方法，其中，多个所述字线接触结构在所述连接区内分别延伸至各自对应的多个目标栅极层，所述多个目标栅极层在所述堆叠方向上的高度彼此不同。
18.根据权利要求15所述的制造方法，其中，在初始堆叠结构的第一侧形成与所述沟道结构连接的位线，以形成初始存储阵列芯片包括：
19.根据权利要求18所述的制造方法，其中，从所述堆叠结构的远离所述第一外围电路芯片的一侧，形成延伸至所述目标栅极层的第二字线接触部包括：
20.根据权利要求18所述的制造方法，其中，多个所述第二字线接触部在所述连接区内分别延伸至各自对应的多个目标栅极层，所述多个目标栅极层在所述堆叠方向上的高度彼此不同，
21.根据权利要求18所述的制造方法，其中，所述第一字线接触部的中心轴线和所述第二字线接触部的中心轴线至少部分对准。
22.根据权利要求15所述的制造方法，其中，所述初始堆叠结构形成于衬底上，所述沟道结构朝向所述衬底方向延伸，所述沟道结构包括由外向内的功能层和沟道层，其中，形成彼此键合的所述初始存储阵列芯片和所述第一外围电路芯片之后，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述存储阵列芯片还包括位线，所述位线位于所述堆叠结构的靠近所述第一外围电路芯片的一侧，所述沟道结构的所述第一端通过所述位线与所述第一外围电路芯片连接。
3.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述第一外围电路芯片包括页缓冲器，所述第二外围电路芯片包括字线驱动器。
4.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，所述字线接触结构从所述堆叠结构靠近所述第二外围电路芯片的一侧延伸至所述多个栅极层中的目标栅极层。
5.根据权利要求4所述的三维存储器，其中，所述字线接触结构在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐增大，其中，所述第一方向为所述第一外围电路芯片朝向所述第二外围电路芯片的叠置方向。
6.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述堆叠结构包括交替叠置的多个介电层和多个栅极层，每个所述字线接触结构包括第一字线接触部和第二字线接触部，所述第一字线接触部从所述堆叠结构靠近所述第一外围电路芯片的一侧延伸至所述多个栅极层中的目标栅极层，所述第二字线接触部从所述堆叠结构靠近所述第二外围电路芯片的一侧延伸至所述目标栅极层。
7.根据权利要求6所述的三维存储器，其中，所述第一字线接触部在垂直于第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐减小，所述第二字线接触部在垂直于所述第一方向上的截面尺寸沿着所述第一方向逐渐增大，其中，所述第一方向为所述第一外围电路芯片朝向所述第二外围电路芯片的叠置方向。
8.根据权利要求7所述的三维存储器，其中，所述第二字线接触部与所述目标栅极层的接触面积，小于所述第一字线接触部与所述目标栅极层接触的接触面积。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的三维存储器，其中，所述存储阵列芯片还包括公共半导体层，所述公共半导体层位于所述堆叠结构的靠近所述第二外围电路芯片的一侧，多个所述沟道结构的第二端通过所述公共半导体层与所述第二外围电路芯片连接。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍宗亮，薛磊，周文斌，徐伟，石艳伟，夏正亮，阳涵，邹欣伟，汤召辉，吴加吉，陈成，
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：
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