[发明专利]三维存储结构连线方法、存储结构、存储器及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种三维存储结构连线方法、三维存储结构、三维存储器及电子设备。

背景技术

随着对集成度和存储容量需求的不断发展，存储器技术不断进步，随着二维平面存储器的尺寸缩小到了十几纳米级别(16nm、15nm甚至14nm)，每个存储单元也变得非常小，使得每个单元中仅有少数几个电子，材料对电子控制能力随之变弱，随之引起的串扰问题使得进一步缩小存储单元的尺寸变得非常困难而且不够经济。因此，三维存储器应运而生，其是一种基于平面存储器的新型产品，通过存储单元的立体堆叠实现存储容量的扩展。

请参考图1，其示出了一种三维存储结构及金属连线的示意图，如图所示，三维存储结构主要包括三维存储器件和外围电路，在形成该三维存储结构后，需要制作所述三维存储器件和外围电路的金属连线，三维存储结构中的台阶区接触线、通道和外围电路接触线均需要一次性连接金属连线，现有技术提供的连线工艺主要是通过光刻刻蚀等工艺形成垂直通路和水平通路，并在所述垂直通路和水平通路中填充金属形成金属连线，其中，所述垂直通路需要与所述台阶区接触线、通道和外围电路接触线一一对齐。

请参考图2，其示出了现有技术所提供的一种连线失败的示意图，如图所示，由于层叠区是核心存储部件，在光刻工艺中是以层叠区的通道为光刻版的对版基准，但受到衬底应力、形变等因素影响，在确保通道与垂直通路对齐的情况下，按照标准版图形成的垂直通路在台阶区和外围电路区则难以与所述台阶区接触线和外围电路接触线对齐而形成错位，这些错位会导致垂直通道与接触线的接触面积变小，从而形成电路瓶颈，影响产品质量，错位严重时则会导致连线失败。

鉴于上述问题，目前迫切需要提供一种有效提高连线质量及成功率的三维存储结构连线方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种三维存储结构连线方法、三维存储结构、三维存储器及电子设备，以提高三维存储结构的连线质量及成功率，进而提高最终生成的三维存储器的成品率和质量。

第一方面，本发明提供的一种三维存储结构连线方法，包括：形成目标通孔，以及在所述目标通孔的顶端形成通孔扩展区；

在所述目标通孔中形成接触线，以及在所述通孔扩展区中形成与所述接触线连接的接触垫；

基于所述接触垫形成与所述接触线连接的金属连线。

在本发明提供的一个变更实施方式中，所述在所述目标通孔的顶端形成通孔扩展区，包括：

采用双大马士革工艺在所述目标通孔的顶端形成通孔扩展区。

在本发明提供的另一个变更实施方式中，所述采用双大马士革工艺在所述目标通孔的顶端形成通孔扩展区，包括：

在三维存储结构上表面形成硬掩膜；

通过曝光定义目标通孔的通孔扩展区；

根据曝光结果，采用刻蚀工艺在所述目标通孔的顶端刻蚀出通孔扩展区。

在本发明提供的又一个变更实施方式中，所述在三维存储结构上表面形成硬掩膜，包括：

通过先后沉积非晶碳和氮氧化硅，在三维存储结构上表面形成硬掩膜。

在本发明提供的又一个变更实施方式中，所述在所述目标通孔中形成接触线，以及在所述通孔扩展区中形成与所述接触线连接的接触垫，包括：

向所述目标通孔和所述通孔扩展区中填充金属，所述金属在所述目标通孔中形成接触线并在所述通孔扩展区中形成接触垫。

在本发明提供的又一个变更实施方式中，所述目标通孔包括：台阶区通孔和/或外围电路通孔。

第二方面，本发明提供的一种三维存储结构，所述三维存储结构中设有目标通孔，所述目标通孔的顶部设有通孔扩展区；

所述目标通孔中设有接触线，所述通孔扩展区中设有接触垫；

所述接触线通过所述接触垫与上方的金属连线连接。

在本发明提供的一个变更实施方式中，所述目标通孔包括：台阶区通孔和/或外围电路通孔。

第三方面，本发明提供的一种三维存储器，所述三维存储器中设置有本发明提供的三维存储结构。

第四方面，本发明提供的一种电子设备，所述电子设备中设置有本发明提供的三维存储器。

由上述技术方案可知，本发明第一方面提供的一种三维存储结构连线方法，通过在目标通孔的顶端形成通孔扩展区，并在所述通孔扩展区中形成接触垫，即可利用所述接触垫扩大接触线的接触窗口，使得在形成金属连线的过程中，垂直通路可以兼容错位影响而良好地着陆到接触垫上，从而可以提高连线的质量和成功率，进而提高最终生成的三维存储器的成品率和质量。