[发明专利]一种3D存储器件及其制作方法

说明书

本发明公开了一种3D存储器件及其制作方法，在衬底上的堆叠层中形成栅极隔槽后，在栅极隔槽的侧壁和底部的表面上形成共源导体层，然后在形成有共源导体层的栅极隔槽内填充第一填充物、第二填充物以及第三填充物，共源导体层、第一填充物、第二填充物和第三填充物共同构成阵列共源极，且第二填充物的应力系数小于第一填充物的应力系数，第一填充物的应力系数小于第三填充物的应力系数。本发明在栅极隔槽中填充应力系数较小的第一填充物和第二填充物可以较大程度的降低阵列共源极的整体应力系数，避免晶圆由于应力而导致的弯曲，提高了存储器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，尤其涉及一种3D存储器件及其制作方法。

背景技术

NAND存储器件是具有功耗低、质量轻且性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。平面结构的NAND器件已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D NAND存储器件。在3D NAND存储器件结构中，采用垂直堆叠多层栅极的方式，堆叠层的中心区域为阵列存储区、边缘区域为台阶结构，阵列存储区用于形成存储单元串，堆叠层中的导电层作为每一层存储单元的栅线，栅线通过台阶上的接触结构引出，从而实现堆叠式的3D NAND存储器件。

然而，随着3D NAND存储技术的发展，堆叠层的层数越来越多，膜层的厚度越来越大，很容易导致晶圆弯曲，如果晶圆的弯曲度超出规格范围，在后续的粘合过程中很可能会导致粘接失败。因此，期望进一步改进3D存储器件的结构及其制造方法，以提高3D存储器件的良率和可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种3D存储器件及其制作方法，避免晶圆由于应力而导致的弯曲，提高存储器件的性能。

本发明实施例提供了一种3D存储器件，包括：

衬底；

堆叠层，形成于所述衬底上，包括多个交替堆叠的栅极导体层与层间绝缘层；

栅极隔槽，沿所述堆叠层的第一方向延伸且上下纵向分隔所述堆叠层，而具有侧壁和底部；

阵列共源极，形成于所述栅极隔槽内，且包含：

共源导体层，位于所述栅极隔槽的侧壁和底部的表面上；

第一填充物，位于所述栅极隔槽内，且被所述共源导体层围绕；

第二填充物，位于所述栅极隔槽内，且被所述第一填充物围绕；

第三填充物，位于所述栅极隔槽内，且位于所述第一填充物和所述第二填充物上；

其中，所述第二填充物的应力系数小于所述第一填充物的应力系数，所述第一填充物的应力系数小于所述第三填充物的应力系数。

可选的，所述第一填充物被所述共源导体层包围。

可选的，所述第二填充物被所述第一填充物包围。

可选的，所述第一填充物的材料为多晶硅；所述第二填充物的材料为硅的氧化物；所述第三填充物的材料为金属钨；所述共源导体层的材料为钛和氮化钛其中之一。

可选的，所述衬底包括掺杂区，所述阵列共源极位于所述掺杂区上；所述掺杂区包括P型掺杂区和N型掺杂区其中之一。

本发明实施例还提供了一种3D存储器件，包括：

衬底；

堆叠层，形成于所述衬底上，包括多个交替堆叠的栅极导体层与层间绝缘层；

栅极隔槽，沿所述堆叠层的第一方向延伸且上下纵向分隔所述堆叠层，而具有侧壁和底部；

阵列共源极，形成于所述栅极隔槽内，且包含：