[发明专利]含有到竖直通道底部的源极触点的三维存储器装置及其制作方法

权利要求书

1.一种三维存储器装置，其包括：

源极层级材料层，其位于衬底上方，所述源极层级材料层包括源极触点层；

绝缘层和导电层的交替堆叠，其位于衬底层级材料层上方；

存储器堆叠结构，其延伸穿过所述交替堆叠，其中所述存储器堆叠结构中的每一个包括存储器膜和具有接触所述源极触点层的相应水平表面的底部表面的竖直半导体通道；以及

电介质柱结构，其嵌入于所述衬底层级材料层内且位于所述存储器堆叠结构之间。

2.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述竖直半导体通道的每一底部表面的全部与所述源极触点层直接接触。

3.根据权利要求2所述的三维存储器装置，其中：

所述存储器堆叠结构中的每一个内的所述竖直半导体通道的所述底部表面邻接于所述竖直半导体通道的外部侧壁；且

所述竖直半导体通道的所述外部侧壁包含接触所述源极触点层的横向触点区。

4.根据权利要求3所述的三维存储器装置，其中所述横向触点区具有围绕穿过所述竖直半导体通道的几何中心的竖直轴线的小于360度的方位角。

5.根据权利要求3所述的三维存储器装置，其中所述横向触点区包含所述竖直半导体通道的所述外部侧壁的整个圆柱形表面。

6.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中：

所述源极触点层包括掺杂半导体材料；

所述源极层级材料层包括下伏于所述源极触点层的下部源极层；

所述电介质柱结构中的每一个包括接触所述下部源极层的相应侧壁的第一部分和接触所述源极触点层的相应侧壁的第二部分；且

所述第二部分具有比所述第一部分小的最大横向范围。

7.根据权利要求6所述的三维存储器装置，还包括下伏于所述下部源极层的导电板层，其中所述电介质柱结构中的每一个位于所述导电板层的顶部表面上。

8.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中所述电介质柱结构中的一个在所述存储器堆叠结构的所述存储器膜中的至少两个之间横向连续地延伸，且其中所述电介质柱结构位于相邻对的所述存储器堆叠结构之间。

9.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中：

所述源极层级材料层包括上覆于所述源极触点层且接触所述存储器堆叠结构的所述存储器膜的侧壁的源极层级绝缘层；且

所述电介质柱结构中的每一个接触所述源极层级绝缘层的底部表面。

10.根据权利要求1所述的三维存储器装置，其中：

所述三维存储器装置包括单片三维NAND存储器装置；

所述导电层包括或电连接到所述单片三维NAND存储器装置的相应字线；

所述衬底包括硅衬底；

所述单片三维NAND存储器装置包括所述硅衬底上方的单片三维NAND串阵列；

所述单片三维NAND串阵列的第一装置层级中的至少一个存储器单元位于所述单片三维NAND串阵列的第二装置层级中的另一存储器单元上方；

所述硅衬底含有包括用于位于其上的存储器装置的驱动器电路的集成电路；

所述导电层包括具有基本上平行于所述衬底的所述顶部表面延伸的条带形状的多个控制栅极电极；且

所述单片三维NAND串阵列包括所述竖直半导体通道和多个电荷存储元件，每一电荷存储元件邻近于所述竖直半导体通道中的相应一个定位。