[发明专利]具有漏极选择级隔离结构的三维存储器器件及其制造方法

权利要求书

1.一种形成三维存储器器件的方法，包括：

在衬底上方形成层堆叠体，其中所述层堆叠体包括绝缘层和牺牲材料层的交替堆叠体；

通过所述交替堆叠体形成存储器堆叠结构；

通过所述交替堆叠体形成背侧沟槽；

通过相对于所述绝缘层选择性地移除所述牺牲材料层形成背侧凹陷部；

在所述背侧凹陷部中形成导电层；

在形成所述导电层之后，在所述三维存储器器件的漏极选择级中形成电介质隔离结构；

通过所述漏极选择级形成隔离沟槽，其中所述电介质隔离结构形成在所述隔离沟槽中，并且其中所述漏极选择级包括一组层，所述一组层包括所述导电层中最顶层的导电层，所述导电层包括漏极选择栅极；

在所述隔离沟槽中形成所述电介质隔离结构之前在所述隔离沟槽中沉积和移除至少一个金属填充材料层，其中沉积在所述背侧凹陷部中的所述至少一个金属填充材料层的部分构成所述导电层；

在所述隔离沟槽中沉积所述至少一个金属填充材料层以填充所述隔离沟槽；以及

从所述隔离沟槽内移除所述至少一个金属填充材料层的一部分，其中所述电介质隔离结构形成在从中移除所述至少一个金属填充材料层的所述部分的体积中。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述三维存储器器件包括单体三维NAND存储器器件；

所述导电层包括或者电连接到所述单体三维NAND存储器器件的相应字线；

所述衬底包括硅衬底；

所述单体三维NAND存储器器件包括在所述硅衬底上方的单体三维NAND串阵列；

所述单体三维NAND串阵列的第一器件层级中的至少一个存储器单元位于所述单体三维NAND串阵列的第二器件层级中的另一个存储器单元上方；

所述硅衬底含有集成电路，所述集成电路包括用于位于其上的存储器器件的驱动器电路；

所述导电层包括多个控制栅电极，所述多个控制栅电极具有基本上平行于所述衬底的顶表面延伸的条形形状，所述多个控制栅电极至少包括第一控制栅电极和第二控制栅电极，所述第一控制栅电极位于所述第一器件层级中，所述第二控制栅电极位于所述第二器件层级中；并且

所述单体三维NAND串阵列包括：

多个半导体沟道，其中所述多个半导体沟道中的每个的至少一个端部基本上垂直于所述衬底的顶表面延伸；和

多个电荷存储元件，每个电荷存储元件位于所述多个半导体沟道中的相应一个的附近。

3.一种形成三维存储器器件的方法，包括

在衬底上方形成层堆叠体，其中所述层堆叠体包括绝缘层和牺牲材料层的交替堆叠体；

通过所述交替堆叠体形成存储器堆叠结构；

通过所述交替堆叠体形成背侧沟槽；

通过相对于所述绝缘层选择性地移除所述牺牲材料层形成背侧凹陷部；

在所述背侧凹陷部中形成导电层；

在形成所述导电层之后，在所述三维存储器器件的漏极选择级中形成电介质隔离结构；以及

通过所述漏极选择级形成隔离沟槽，其中所述电介质隔离结构形成在所述隔离沟槽中；

其中：

所述漏极选择级包括附加导电层，所述附加导电层包括在形成所述导电层之后形成的漏极选择栅极；

所述层堆叠体还包括覆盖所述交替堆叠体的附加材料层；以及

通过穿过所述隔离沟槽引入导电材料替换所述附加材料层或使所述附加材料层改性来形成所述附加导电层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：

所述附加材料层包括的材料不同于所述绝缘层和所述牺牲材料层的材料；以及

在形成所述导电层之后，替换所述附加材料层或使所述附加材料层改性。

5.根据权利要求4所述的方法，其中通过以下方式用所述附加导电层替换所述附加材料层：

引入蚀刻剂，所述蚀刻剂相对于所述绝缘层选择性地移除所述附加材料层，以形成附加横向凹陷部；以及

在所述附加横向凹陷部中沉积导电材料。

6.根据权利要求4所述的方法，其中：

所述附加材料层包括半导体材料；以及

通过与穿过所述隔离沟槽沉积在所述附加材料层上的金属反应，所述附加材料层被改性为金属-半导体合金层。