[发明专利]包括具有硅化物层的串选择线栅电极的三维存储器件

说明书

提供了一种三维存储器件。该三维存储器件可以包括衬底、单元堆叠、串选择线栅电极、下垂直沟道结构、上垂直沟道结构和位线。串选择线栅电极可以包括下串选择线栅电极和形成在下串选择线栅电极的上表面上的上串选择线栅电极。下串选择线栅电极可以包括N‑掺杂的多晶硅。上串选择线栅电极可以包括硅化物。

技术领域

本公开涉及包括具有硅化物层的串选择线栅电极的三维存储器件。

背景技术

随着三维存储器件的存储单元和字线的堆叠高度增加，提出了通过另外的工艺形成串选择线的技术。因为通过这些另外的工艺形成的所提出的串选择线由具有比金属的电阻高得多的电阻的多晶硅制成，所以所形成的三维存储器件可能难以实现低功率和高速操作。

发明内容

本公开的示例性实施方式提供了包括具有低电阻的串选择线栅电极的三维存储器件和制造该三维存储器件的方法。

根据本公开的一示例性实施方式的一种三维存储器件可以包括：衬底；设置在衬底上的单元堆叠；设置在单元堆叠上的串选择线栅电极；垂直地穿透单元堆叠的下垂直沟道结构；上垂直沟道结构，其垂直地穿透串选择线栅电极并连接到下垂直沟道结构；以及设置在上垂直沟道结构上的位线。串选择线栅电极可以包括下串选择线栅电极和形成在下串选择线栅电极的上表面上的上串选择线栅电极。下串选择线栅电极可以包括N-掺杂的多晶硅。上串选择线栅电极可以包括硅化物。

根据本公开的一示例性实施方式的一种三维存储器件可以包括：衬底；设置在衬底上的公共源极层；设置在公共源极层上的单元堆叠；设置在单元堆叠上的串选择线栅电极；下垂直沟道结构，其垂直地穿透单元堆叠并连接到公共源极层；上垂直沟道结构，其垂直地穿透串选择线栅电极并连接到下垂直沟道结构；设置在上垂直沟道结构上的垫图案；以及设置在垫图案上的位线。垫图案可以包括下垫图案和形成在下垫图案上的上垫图案。下垫图案可以包括N-掺杂的多晶硅。上垫图案可以包括硅化物。

根据本公开的一示例性实施方式的一种三维存储器件可以包括：衬底；设置在衬底上的逻辑电路层，该逻辑电路层包括晶体管、金属互连以及覆盖晶体管和金属互连的下绝缘层；设置在逻辑电路层上的公共源极层；设置在公共源极层上的单元堆叠；下垂直沟道结构，其垂直地穿透单元堆叠并连接到公共源极层；串选择线栅电极，其设置在单元堆叠和下垂直沟道结构上；上垂直沟道结构，其垂直地穿透串选择线栅电极并连接到下垂直沟道结构；设置在上垂直沟道结构上的垫图案；以及设置在垫图案上的位线。垫图案可以包括下垫图案和形成在下垫图案上的上垫图案。串选择线栅电极可以包括下串选择线栅电极和形成在下串选择线栅电极上的上串选择线栅电极。下垫图案和下串选择线栅电极可以包括N-掺杂的多晶硅。上垫图案和上串选择线栅电极可以包括硅化物。

根据本公开的一示例性实施方式的一种形成三维存储器件的方法可以包括：在衬底上形成包括模制层和牺牲层的模制堆叠；形成垂直地穿透模制堆叠的下垂直沟道结构；在模制堆叠和下垂直沟道结构上形成串选择线栅电极；形成上垂直沟道结构，其垂直地穿透串选择线栅电极并连接到下垂直沟道结构；在上垂直沟道结构上形成垫图案；以及在垫图案上形成位线。串选择线栅电极的形成可以包括形成包括N-掺杂的多晶硅的初步串选择线栅电极、以及使初步串选择线栅电极的上部成为硅化物以形成含N-掺杂的多晶硅的下串选择线栅电极和包含硅化物的上串选择线栅电极。

根据本公开的一示例性实施方式的一种形成三维存储器件的方法可以包括：在衬底上形成公共源极层；在公共源极层上形成模制堆叠；形成下垂直沟道结构，其垂直地穿透模制堆叠并与公共源极层连接；在模制堆叠上形成串选择线栅电极；形成上垂直沟道结构，其垂直地穿透串选择线栅电极并连接到下垂直沟道结构；在上垂直沟道结构上形成垫图案；以及在垫图案上形成位线。串选择线栅电极的形成可以包括形成包含N-掺杂的多晶硅的初步串选择线栅电极、以及使初步串选择线栅电极的上部成为硅化物以形成包含N-掺杂的多晶硅的下串选择线栅电极和包含硅化物的上串选择线栅电极。垫图案的形成可以包括形成包含N-掺杂的多晶硅的初步垫图案、以及使初步垫图案的上部成为硅化物以形成包含N-掺杂的多晶硅的下垫图案和包含硅化物的上垫图案。