[发明专利]用于三维存储器的接触结构

说明书

公开了3D存储结构以及用于形成3D存储结构的方法的实施例。所述制作方法包括在衬底上布置交替的电介质堆叠，其中，所述交替的电介质堆叠具有在彼此顶部交替地堆叠的第一电介质层和第二电介质层。接下来，可以在交替的电介质堆叠中形成多个接触开口，以便可以在所述多个接触开口中的至少一个接触开口内部露出电介质层对。所述方法还包括：通过利用导电层代替第二电介质层来形成具有交替的导电层和电介质层的膜堆叠；以及形成接触结构，以接触在具有交替的导电层和电介质层的膜堆叠中的导电层。

本申请是申请日为2020年3月13日、申请号为202080000523.X、发明名称为“用于三维存储器的接触结构”的申请的分案申请。

技术领域

概括地说，本公开内容涉及半导体技术领域，以及更具体地说，涉及用于形成三维(3D)存储器的方法。

背景技术

随着存储器件缩小到更小的管芯尺寸以降低制作成本并且提高存储密度，对平面存储单元的缩放因工艺技术限制和可靠性问题而面临挑战。三维(3D)存储器架构可以解决平面存储单元中的密度和性能限制。

在3D NAND存储器中，阶梯结构通常用于在垂直堆叠设置存储单元的字线与控制栅之间提供电接触。然而，随着3D NAND存储器中的存储容量的持续提高，垂直堆叠的存储单元的数量已经大量地增加。相应地，阶梯结构的横向尺寸也增加，这降低了单位面积的有效存储容量。此外，较大的阶梯结构在存储阵列区与阶梯区之间引入较高的机械应力，这可能在3D NAND存储器内造成可靠性问题。因此，存在对能够在不使用阶梯结构的情况下在垂直堆叠的存储单元的字线与控制栅之间提供电连接的3D存储器的接触结构的需求。

发明内容

在本公开内容中描述了三维(3D)存储器件以及用于形成3D存储器件的方法的实施例。

本公开内容的第一方面提供了用于形成三维(3D)存储结构的方法，其包括在衬底上布置交替的电介质堆叠，其中，该交替的电介质堆叠包括在彼此顶部交替地堆叠的第一电介质层和第二电介质层。所述方法还包括：在交替的电介质堆叠中形成多个接触开口，以便在所述多个接触开口中的至少一个接触开口内部露出电介质层对，其中，所述电介质层对包括一对第一电介质层和第二电介质层。所述方法还包括：通过利用导电层代替第二电介质层来形成具有交替的导电层和电介质层的膜堆叠；以及形成接触结构，以接触在具有交替的导电层和电介质层的膜堆叠中的导电层。

对多个接触开口的形成包括：通过蚀刻数量N个电介质层对(N为整数)来在交替的电介质堆叠中形成多个开口。接下来，形成掩模以保护所述多个开口中的第一群组并且露出所述多个开口中的第二群组，其中，所述多个开口中的第一群组是延伸穿过数量N个电介质层对的开口的第一子集。对多个接触开口的形成还包括：通过蚀刻数量M个电介质层来在所述多个开口的第二群组中形成开口的第二子集(M为整数)。开口的第二子集延伸穿过数量(N+M)个电介质层对。通过针对所述子集的开口中的每个子集重复所述形成掩模和蚀刻的步骤，可以在交替的电介质堆叠中形成所述多个接触开口。

在一些实施例中，所述开口的第一子集和开口的第二子集包括相同数量的开口。

在一些实施例中，所述数量M个电介质层对在数量上是所述数量N个电介质层对的两倍。

在一些实施例中，对具有交替的导电层和电介质层的膜堆叠的形成包括：在所述交替的电介质堆叠中形成缝隙开口。在一些实施例中，对所述膜堆叠的形成还包括：在所述缝隙开口中形成与所述衬底电连接的公共源极接触。

在一些实施例中，用于形成3D存储结构的方法还包括：在所述多个接触开口内部布置填充材料。

在一些实施例中，用于形成3D存储结构的方法还包括：在对所述多个接触开口的形成之前，在所述交替的电介质堆叠中形成多个存储串。

在一些实施例中，用于形成3D存储结构的方法还包括：在对所述多个接触开口的形成之后，在所述交替的电介质堆叠中形成多个存储串。