[发明专利]三维存储器器件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于形成三维存储器器件的方法，包括：

形成包括外围区域以及阶梯和阵列区域的阵列晶圆，包括：

在所述外围区域中的第一衬底中形成阵列阱结构，其中，形成所述阵列阱结构包括在所述外围区域中的所述第一衬底中形成双极结型晶体管，

在所述阶梯和阵列区域中的所述第一衬底上形成阵列器件，以及

形成至少一个垂直贯穿触点，其位于所述外围区域中并且与所述阵列阱结构相接触；

形成CMOS晶圆；

键合所述阵列晶圆和所述CMOS晶圆；以及

形成穿透所述第一衬底和所述阵列阱结构中的双极结型晶体管并且与所述至少一个垂直贯穿触点相接触的至少一个贯穿衬底触点。

2.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述双极结型晶体管包括被夹在两个p阱区中间的n阱区。

3.根据权利要求1所述的方法，

其中，所述双极结型晶体管包括被夹在两个n阱区中间的p阱区。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述阵列器件包括：

在所述第一衬底上形成交替导体/电介质叠层；

形成垂直穿透所述交替导体/电介质叠层的多个NAND串；以及

在所述交替导体/电介质叠层的至少一个横向面上形成阶梯结构。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，形成所述阵列晶圆还包括：

形成覆盖所述阵列阱结构和所述阵列器件的绝缘层；以及

形成至少一个字线触点，其位于所述阶梯和阵列区域中并且与所述阶梯结构中的字线相接触；

其中，所述至少一个垂直贯穿触点和所述至少一个字线触点是通过同一触点形成过程在所述绝缘层中同时形成的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述阵列晶圆还包括：

在所述绝缘层上形成包括多个第一互连触点的至少一个第一接触层；以及

在所述至少一个第一接触层上形成阵列接合层。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述CMOS晶圆包括：

在第二衬底上形成外围电路层；

在所述外围电路层上形成包括多个第二互连触点的至少一个第二接触层；以及

在所述至少一个第二接触层上形成CMOS接合层。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，将所述阵列晶圆键合到所述CMOS晶圆包括：

翻转所述阵列晶圆以面朝下朝向所述CMOS晶圆；以及

将所述阵列晶圆的所述阵列接合层键合到所述CMOS晶圆的所述CMOS接合层，以使得所述至少一个垂直贯穿触点通过至少一个第一互连触点和至少一个第二互连触点来电连接到所述外围电路层。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，形成所述至少一个贯穿衬底触点包括：

形成穿透所述第一衬底的至少一个贯穿衬底开口；以及

形成覆盖所述第一衬底并且填充所述至少一个贯穿衬底开口的隔离层；

形成至少一个垂直贯穿开口，其穿透所述隔离层、所述至少一个贯穿衬底开口以及所述阵列阱结构，并且使所述至少一个垂直贯穿触点的至少一部分暴露；以及

在所述至少一个垂直贯穿开口中形成所述至少一个贯穿衬底触点，以使得所述至少一个贯穿衬底触点与所述至少一个垂直贯穿触点相接触。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，形成至少一个贯穿衬底开口包括：

使用深等离子蚀刻在所述第一衬底中形成所述至少一个贯穿衬底开口；

其中，在所述深等离子蚀刻期间的高能等离子流被所述阵列阱结构阻隔。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，形成所述至少一个贯穿衬底触点还包括：

形成至少一个阵列焊盘，所述至少一个阵列焊盘与所述至少一个贯穿衬底触点相接触；以及

形成至少一个焊盘开口以暴露所述至少一个阵列焊盘。