[发明专利]三维存储器件及其制作方法

说明书

本发明公开了三维存储器件及其制作方法，包括衬底，其包括第一区以及第二区；衬垫层，其设置在所述衬底和存储堆叠结构之间；包括交替层叠的多个导电层和电介质层的存储堆叠结构，其设置在所述衬底上并且自所述第一区延伸至所述第二区，其中所述第二区上的所述存储堆叠结构包括阶梯结构，其中所述阶梯结构的台阶分别包括一所述导电层以及一所述电介质层，且所述导电层的侧壁自所述电介质层的侧壁凹入，显露出所述电介质层的部分底面。导电层的侧壁自所述电介质层的侧壁凹入可减少导电层与后续制作的字线接触插塞发生短路的问题。

技术领域

本发明是关于半导体器件，特别是关于一种三维存储器件及其制作方法。

背景技术

现代电子产品中，存储器扮演着不可或缺的重要的角色。存储器除了用来存储使用者的数据，也负责存放中央处理器所执行的程式码以及运算过程中需暂时保存的信息。存储器可分为易失性存储器(volatile memory)与非易失性存储器(non-volatilememory)。常见的易失性存储器包括动态随机存储器(dynamic random access memory，DRAM)和静态随机存储器(static random access memory，SRAM)，其数据会在断电后消失，而必需在下次供电时重新输入。非挥发性存储器包括唯读式存储器(read only memory，ROM)和闪存(flash memory)，其存储的数据即使切断电源仍然存在，因此在重新供电后可以直接读取早先存储的有效数据。

NAND闪存(NAND flash)具有体积小、功率低、写入速度快及制造成本较低等优点，是目前应用最广泛的非易失性存储器。随着半导体制造工艺的进步，NAND闪存已从平面结构转向三维(three-dimensional，3D)立体堆叠发展，以在单位晶圆面积中获得更高的单元密度，满足更高存储容量的需求。如何制作三维立体堆叠结构并提高工艺余裕度(processwindow)以维持稳定的良率，为本领域持续研究的课题。

发明内容

本发明目的在于提供一种三维存储器件及其制作方法，其阶梯结构(staircasestructure)是通过对包括交替层叠的导电层和电介质层的存储堆叠结构进行修整-蚀刻来形成，可使制得的阶梯结构的台阶(step)分别具有一踏鼻部(电介质层凸出于导电层的部分)。后续制作字线接触插塞时若发生对准偏移，踏鼻部可减少字线接触插塞与上层台阶的导电层接触而发生短路的缺陷。

本发明一实施例提供的一种三维存储器件，包括衬底，其包括第一区以及第二区；衬垫层，其设置在所述衬底和存储堆叠结构之间；包括交替层叠的多个导电层和电介质层的存储堆叠结构(memory stack structure)，其设置在所述衬底上并且自所述第一区延伸至所述第二区，其中所述第二区上的所述存储堆叠结构包括阶梯结构(staircasestructure)，其中所述阶梯结构的台阶分别包括一所述导电层以及一所述电介质层，且所述导电层的侧壁自所述电介质层的侧壁凹入，显露出所述电介质层的部分底面。

本发明另一实施例提供的一种三维存储器件的制作方法，包括以下步骤。首先提供一衬底，其包括第一区和第二区。接着，于所述衬底上形成包括交替层叠的多个导电层和多个电介质层的存储堆叠结构，并且自所述第一区延伸至所述第二区。接着，进行修整-蚀刻工艺，以于所述第二区上的所述存储堆叠结构中形成阶梯结构，其中所述阶梯结构的台阶分别包括一所述导电层以及一所述电介质层，且所述导电层的侧壁自所述电介质层的侧壁凹入，显露出所述电介质层的部分底面。

附图说明

所附图示提供对于此实施例更深入的了解，并纳入此说明书成为其中一部分。这些图示与描述，用来说明一些实施例的原理。需注意的是所有图示均为示意图，以说明和制图方便为目的，相对尺寸及比例都经过调整。相同的符号在不同的实施例中代表相对应或类似的特征。

图1至图10所绘示为根据本发明一实施例之三维存储器件的制作方法步骤示意图。

其中，附图标记说明如下：