[发明专利]具有级位移的台阶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：

位于衬底之上的绝缘层和导电层的交替堆叠体，其中所述交替堆叠体从底部到顶部由所述交替堆叠体内的层的第一连续子集和层的第二连续子集组成；

阶面结构，位于所述衬底之上；

存储器堆叠体结构，延伸穿过存储器阵列区中的所述交替堆叠体，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；

第一阶台区，位于所述存储器阵列区的第一侧处的所述阶面结构上方，并且包含所述第一连续子集的第一阶梯表面；

第二阶台区，位于所述存储器阵列区的第二侧处，并且包含所述第二连续子集的第二阶梯表面；

第一接触通孔结构，接触所述第一阶台区中的第一连续子集内的相应的导电层；

第二接触通孔结构，接触所述第二阶台区中的第二连续子集内的相应的导电层；

第一反向阶梯电介质材料部分，接触所述第一阶梯表面；

第二反向阶梯电介质材料部分，接触所述第二阶梯表面，其中所述第二反向阶梯电介质材料部分比所述第一反向阶梯电介质材料部分具有更大的最大高度；

在所述交替堆叠体上面的接触级电介质材料层；

第一支撑柱结构，位于所述第一阶台区中并且延伸穿过所述接触级电介质材料层和所述第一反向阶梯电介质材料部分，不延伸穿过所述第二连续子集内的任何层，并且直接接触所述第一连续子集内的导电层的水平部分、所述第一连续子集内的绝缘层的水平部分以及所述第一连续子集内的另一导电层的垂直延伸部分，其中所述垂直延伸部分在所述存储器阵列区内的多个导电层的垂直范围上垂直延伸；以及

第二支撑柱结构，位于所述第二阶台区中并且延伸穿过所述接触级电介质材料层和所述第二反向阶梯电介质材料部分，并且直接接触所述第一连续子集内的每个导电层的相应的水平部分和所述第二连续子集内的至少一个导电层的水平部分，并且不直接接触所述交替堆叠体的整体内的所述导电层的任何垂直延伸部分。

2.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述阶面结构具有在所述交替堆叠体的总厚度的从40％至60％的范围内的高度；并且

所述第一阶梯表面的底部边缘接触所述阶面结构的顶表面。

3.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述第一阶梯表面包含所述第一连续子集的水平和非水平连接表面；

所述第二阶梯表面包含所述第二连续子集的水平和非水平连接表面；并且

所述第二阶梯表面的每个水平表面位于在与包含所述衬底的最顶表面的水平平面相距所述交替堆叠体的总厚度的至少40％的距离处的水平平面上方。

4.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述第一连续子集内的每层包含在所述第二阶梯表面下面的相应的水平部分；并且

所述第一连续子集的侧壁的连续集从所述衬底的最顶表面延伸到所述第二阶梯表面的底部边缘。

5.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中：

所述层的第二连续子集是所述层的第一连续子集的互补子集；并且

所述阶面结构包括具有水平顶表面的电介质阶面结构。

6.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中第一子集中的每个导电层包括：

上部水平部分，位于包含所述阶面结构的顶表面的水平平面上方；

下部水平部分，连续地延伸穿过所述存储器阵列区并且到包含所述第二阶梯表面的所述第二阶台区中；

相应的非水平延伸连接部分，位于第一接触区和过渡区中的至少一个中，所述过渡区位于所述存储器阵列区与所述第一接触区之间；

每个相应的非水平延伸连接部分的上端部邻接于所述上部水平部分；并且

每个相应的非水平延伸连接部分的下端部邻接于所述下部水平部分。

7.根据权利要求6所述的三维存储器器件，其中：

对于所述第一连续子集内的每个导电层，所述上部水平部分的厚度和所述下部水平部分的厚度是相同的；并且

所述第二连续子集内的每个导电层包含相应的垂直延伸部分，所述相应的垂直延伸部分具有位于与所述交替堆叠体的最顶表面相同的水平平面内的平坦最顶表面。