[发明专利]包含多层级漏极选择栅极隔离的三维存储器装置及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器装置，其包括：

绝缘层与字线层级导电层的交替堆叠，其位于衬底上方；

多个多层级漏极选择电极，其各自包括接触且电连接到相应一组漏极选择层级导电层的相应竖直连接部分，所述导电层彼此竖直地间隔开且位于所述交替堆叠上方；

存储器堆叠结构，其包括相应竖直半导体通道和相应存储器膜，其中每一存储器膜具有延伸穿过所述交替堆叠和所述多个多层级漏极选择电极的每一层级的相应侧壁；以及

第一漏极选择层级隔离结构，其上覆于所述交替堆叠，沿着第一水平方向横向地延伸，且位于所述多个多层级漏极选择电极中的相邻的一对电极之间，且包含包括相应一组凹入竖直侧壁分段的一对侧壁，

其中所述多个多层级漏极选择电极的至少一个多层级漏极选择电极接触所述第一漏极选择层级隔离结构的侧壁，

其中每一竖直半导体通道包括：

字线层级半导体通道部分，其竖直地延伸穿过所述字线层级导电层中的每一个；以及

漏极选择层级半导体通道部分，其竖直地延伸穿过所述漏极选择层级导电层的每一层级，且电连接到所述字线层级半导体通道部分的上部部分。

2.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中：

所述多层级漏极选择电极包括金属屏障层和金属填充材料部分；

所述存储器堆叠结构中的每一个由所述多个多层级漏极选择电极中的相应一个完全环绕；且

所述多层级漏极选择电极的每一竖直连接部分包括包含凹入竖直侧壁分段的侧壁，所述分段位于所述存储器堆叠结构中的一对结构之间。

3.根据权利要求2所述的三维存储器装置，其进一步包括电介质分隔物结构，所述结构包含一对笔直侧壁，所述笔直侧壁沿着所述第一水平方向横向地延伸且竖直地延伸穿过所述交替堆叠。

4.根据权利要求3所述的三维存储器装置，其中所述电介质分隔物结构与所述漏极选择层级隔离结构横向地间隔开。

5.根据权利要求4所述的三维存储器装置，其进一步包括接触所述电介质分隔物结构的侧壁的竖直金属间隔物，和与所述第一漏极选择层级隔离结构横向地间隔开的第二漏极选择层级隔离结构。

6.根据权利要求5所述的三维存储器装置，其中所述竖直金属间隔物包括：

额外金属屏障层，其具有与所述多层级漏极选择电极的所述金属屏障层相同的组成和厚度；以及

额外金属填充材料部分，其具有与所述多层级漏极选择电极的所述金属填充材料部分相同的组成。

7.根据权利要求5所述的三维存储器装置，其中所述第二漏极选择层级隔离结构上覆于所述交替堆叠，沿着第一水平方向横向地延伸，且在一侧上包含包括一组凹入竖直侧壁分段的侧壁，并在另一侧上包含沿着所述第一水平方向延伸且接触所述竖直金属间隔物的竖直侧壁。

8.根据权利要求3所述的三维存储器装置，其中所述电介质分隔物结构接触所述多个多层级漏极选择电极中的一对多层级漏极选择电极的侧壁。

9.根据权利要求8所述的三维存储器装置，其中所述多个所述多层级漏极选择电极的额外多层级漏极选择电极内的每一漏极选择层级导电层包括第一金属屏障层和第一金属填充材料部分，所述第一金属屏障层和第一金属填充材料部分接触所述电介质分隔物结构且并不接触所述第一漏极选择层级隔离结构。

10.根据权利要求9所述的三维存储器装置，其中所述额外多层级漏极选择电极的竖直连接部分包括：

第二金属屏障层，其接触所述额外多层级漏极选择电极内的每一漏极选择层级导电层的侧壁；以及

第二金属填充材料部分，其由所述第一金属屏障层和所述第二金属屏障层与所述额外多层级漏极选择电极的所述漏极选择层级导电层的所述第一金属填充材料部分横向地间隔开。