[发明专利]具有无短路源极选择栅极接触通孔结构的三维存储器器件及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器器件，包括：

位于基板之上的绝缘层和导电层的交替堆叠体，其中所述导电层包括源极选择级导电层和位于所述源极选择级导电层之上的字线级导电层；

存储器堆叠体结构，所述存储器堆叠体结构延伸穿过所述交替堆叠体，其中所述存储器堆叠体结构中的每一个包括存储器膜和垂直半导体沟道，所述垂直半导体沟道接触所述存储器膜的内侧壁；

梯台区域，在所述梯台区域中，除所述交替堆叠体内的最顶部导电层之外的每个导电层比所述交替堆叠体内的上面的导电层横向地延伸得更远；

倒退阶梯式电介质材料部分，所述倒退阶梯式电介质材料部分在所述梯台区域上面；

支撑柱结构，所述支撑柱结构位于所述梯台区域中，并且延伸穿过所述倒退阶梯式电介质材料部分和所述交替堆叠体；

源极选择级接触通孔结构，所述源极选择级接触通孔结构延伸穿过所述倒退阶梯式电介质材料部分，并且接触所述源极选择级导电层；以及

字线级接触通孔结构，所述字线级接触通孔结构延伸穿过所述倒退阶梯式电介质材料部分，并且接触所述字线级导电层中的相应的一个；

其中所述源极选择级接触通孔结构与所述支撑柱结构之间的最小横向分离距离大于所述字线级接触通孔结构与所述支撑柱结构之间的任何最小横向分离距离。

2.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述源极选择级导电层包括源极选择栅电极；并且

与穿过所述源极选择栅极接触通孔结构的几何中心的垂直轴线相距所述源极选择栅极接触通孔结构的最大横向尺寸的两倍内的整个体积不含任何支撑柱结构。

3.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中

阶梯式表面在所述梯台区域中从所述交替堆叠体的最底层连续延伸到所述交替堆叠体的最顶层；并且

所述支撑柱结构穿过所述阶梯式表面的每个水平表面。

4.根据权利要求3所述的三维存储器器件，其中所述字线级接触通孔结构中的每一个具有相应的最大横向尺寸，并且与所述支撑柱结构中的最接近的一个横向地间隔开小于所述相应的最大横向尺寸的横向距离。

5.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述源极选择级接触通孔结构与所述源极选择级导电层的最接近的侧壁横向地间隔开大于所述源极选择栅极接触通孔结构的最大横向尺寸的横向分离距离。

6.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述支撑柱结构中的每一个包括基座沟道部分，所述基座沟道部分接触所述基板中的半导体材料层。

7.根据权利要求6所述的三维存储器器件，其中所述支撑柱结构中的每一个包括管状电介质间隔体，所述管状电介质间隔体位于所述基座沟道部分与所述源极选择级导电层之间。

8.根据权利要求6所述的三维存储器器件，其中所述支撑柱结构中的每一个包括存储器膜、位于所述存储器膜内并且接触所述基座沟道部分的垂直半导体沟道、以及位于所述垂直半导体沟道的顶端部处的漏极区域。

9.根据权利要求8所述的三维存储器器件，其中所述支撑柱结构中的一个穿过所述源极选择级导电层和所述倒退阶梯式电介质材料部分，包含与所述倒退阶梯式电介质材料部分接触的相应的基座沟道部分，并且不穿过任何所述字线级导电层。

10.根据权利要求8所述的三维存储器器件，其中：

每个存储器堆叠体结构在相应的基座沟道部分上面；

每个垂直半导体沟道的上端部与相应的漏极区域的接触；

接触存储器堆叠体结构的每个漏极区域与相应的漏极接触通孔结构接触，所述漏极接触通孔结构嵌入在接触级电介质层内，所述接触级电介质层在所述存储器堆叠体结构上面；并且

所述支撑柱结构中的每一个的整个顶表面与所述接触级电介质层的底表面接触。