[发明专利]一种3D NAND存储器件及其制造方法

说明书

本发明提供了一种3D NAND存储器件及制造方法，包括：基底；基底上的沿位线方向依次排布的第一存储区、通孔形成区和第二存储区，第一存储区和第二存储区包括存储堆叠层以及存储堆叠层中的沟道孔；在第一存储区和第二存储区之间设置有通孔形成区，通孔形成区包括氧化物层和氮化物层的通孔堆叠层，贯穿通孔堆叠层的贯通接触孔以及通孔堆叠层的侧壁上的绝缘层；第一存储区和第二存储区的栅线缝隙。这种结构的贯通接触孔便于实现存储器件同CMOS芯片的连接，且易于同现有的工艺集成，特别是当堆叠层的厚度不断增加后，无需刻蚀金属堆叠来形成贯通接触孔，利于工艺的实现和集成度的不断提高。

技术领域

本发明涉及闪存存储器领域，尤其涉及一种3D NAND存储器件及其制造方法。

背景技术

NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，随着人们追求功耗低、质量轻和性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。目前，平面结构的NAND闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D结构的NAND存储器。

在3D NAND存储器结构中，采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的3DNAND存储器结构，然而，其他的电路例如解码器(decoder)、页缓冲(page buffer)和锁存器(latch)等，这些外围电路都是CMOS器件形成的，CMOS器件的工艺无法与3D NAND器件集成在一起，目前，是分别采用不同的工艺形成3D NAND存储器阵列和外围电路，再通过穿过3D NAND存储器阵列的通孔将二者电连接在一起。3D NAND存储器阵列中的堆叠主要采用OPOP结构，即多晶硅(poly)和氧化物(oxide)依次层叠的结构，随着存储容量需求的不断提高，OPOP结构堆叠的层数不断增多，这对通孔的形成提出很大的挑战。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一方面提供了一种3D NAND存储器件，在存储阵列内设置贯通接触孔，便于同CMOS芯片的连接，且易于集成。

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种3D NAND存储器件，包括：

基底；

基底上的沿位线方向依次排布的第一存储区、通孔形成区和第二存储区，第一存储区和第二存储区包括存储堆叠层以及存储堆叠层中的沟道孔；

在第一存储区和第二存储区之间设置有通孔形成区，通孔形成区包括氧化物层和氮化物层间隔堆叠的通孔堆叠层，贯穿通孔堆叠层的贯通接触孔以及通孔堆叠层的侧壁上的绝缘层；

设置于第一存储区和第二存储区的栅线缝隙。

可选地，在第一存储区和第二存储区中靠近通孔形成区的部分为伪存储区。

可选地，第一存储区和第二存储区包括：

块堆叠层，所述块堆叠层包括沿字线方向依次排布的第一区域、第二区域和第三区域；其中，

所述第二区域位于所述第一区域和第三区域之间，所述第二区域中形成有贯通的绝缘环，所述绝缘环内的块堆叠层为相互间隔堆叠的氧化物层和氮化物层，贯穿所述绝缘环内的块堆叠层的贯通接触孔；

所述绝缘环外的第二区域以及第一区域、第三区域的块堆叠层为相互间隔堆叠的氧化物层和金属层，块堆叠层中的顶层金属层为顶层选择栅，所述第一区域和第三区域中形成有沟道孔，第一区域和第三区域中的块堆叠层为存储堆叠层；

栅线缝隙设置在绝缘环外的块堆叠层中。

可选地，所述块堆叠层还包括位于所述第一区域和第二区域之间的第四区域，以及位于所述第二区域和第三区域之间的第五区域，所述第四区域和第五区域的块堆叠层为相互间隔堆叠的氧化物层和金属层且上两层金属层为顶层金属层阶梯结构；