[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

说明书

本发明提供一种三维存储器及其制作方法，该三维存储器包括堆叠结构、栅线缝隙结构、绝缘隔断结构、第一触点结构及第二触点结构，其中，堆叠结构划分为多个存储区块，存储区块包括挡墙结构及相邻设置的下层阶梯结构，多个第一触点结构分布于第一及第四阶梯结构的台阶上，并与相应台阶中底部选择栅层连接；多个第二触点结构分布于第二或/及第三阶梯结构的台阶上，并与相应台阶中的底部选择栅层连接。本发明为放置挡墙结构的指状结构设计独立的阶梯结构，从而可以引出挡墙结构所在指状结构的底部选择栅，当底部选择栅层为多层时，可以较容易地实现指状结构控制，绝缘隔断结构可以通过简单的BSG切口或虚设沟道孔实现，不用非常复杂，降低了工艺难度。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种三维存储器及其制作方法。

背景技术

随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3D NOR(3D或非)闪存和3D NAND(3D与非)闪存。其中，3D NAND存储器以其小体积、大容量为出发点，将储存单元采用三维模式层层堆叠的高度集成为设计理念，生产出高单位面积存储密度，高效存储单元性能的存储器，已经成为新兴存储器设计和生产的主流工艺。

通常三维存储器划分为多个存储区块(Block)，每个区块中具有多个指状结构(finger)。对于具有挡墙结构(great wall)的指状结构，由于底部选择栅上方挡墙结构的遮挡，底部选择栅(BSG)的引出变得很困难，特别是多层底部选择栅的情况(例如7层台阶)。为了引出具有挡墙结构的指状结构的底部选择栅，当前的设计包括在相邻的不具有挡墙结构的指状结构中设置底部选择栅切口(BSG CUT)，以将该指状结构划分为不同区域，其中一个区域用来引出具有挡墙结构的指状结构的底部选择栅。这种解决方案需要特殊的BSG切口设计或虚设沟道孔(dummy CH)设计。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三维存储器及其制作方法，用于解决现有三维存储器中，具有挡墙结构的指状结构的底部选择栅的引出方式复杂，工艺难度高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种三维存储器，包括：

堆叠结构，包括第一叠层结构及位于所述第一叠层结构上方的第二叠层结构，所述第一叠层结构包括在垂直方向上堆叠的多个底部选择栅层，相邻所述底部选择栅层之间设有第一隔离层，所述第二叠层结构包括在垂直方向上堆叠的多个栅极层，相邻所述栅极层之间设有第二隔离层；

所述堆叠结构划分为多个存储区块，所述存储区块包括挡墙结构以及与所述挡墙结构相邻设置的下层阶梯结构，所述下层阶梯结构形成在所述第一叠层结构中，所述下层阶梯结构包括沿第一水平方向依次设置的第一阶梯结构、第二阶梯结构、第三阶梯结构及第四阶梯结构；

多个沿所述第一水平方向延伸的栅线缝隙结构，用于将所述存储区块划分为沿第二水平方向排列的多个指状结构，所述第二水平方向垂直于所述第一水平方向，所述栅线缝隙结构贯穿所述堆叠结构，在沿所述第一水平方向上，所述栅线缝隙结构包括位于所述阶梯结构中多个不连续设置的子栅线缝隙；多个所述指状结构包括第一指状结构以及与所述第一指状结构相邻设置的第二指状结构，所述挡墙结构位于所述第一指状结构中；

多个绝缘隔断结构，贯穿所述第一叠层结构，所述绝缘隔断结构连接位于所述第一阶梯结构和所述第四阶梯结构中相邻的所述子栅线缝隙；

多个第一触点结构，分布于所述第一阶梯结构及所述第四阶梯结构的台阶上，并与所述第二指状结构中的所述底部选择栅层连接；

至少一个第二触点结构，分布于所述第二阶梯结构或/及所述第三阶梯结构的台阶上，并与相应台阶中的所述底部选择栅层连接以电连接所述第一指状结构中的所述底部选择栅层。