本發(fā)明主要涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,尤其涉及一種三維存儲器。
背景技術(shù):
1、為了克服二維存儲器件的限制,業(yè)界已經(jīng)研發(fā)了具有三維(3d)結(jié)構(gòu)的存儲器件,通過將存儲器單元三維地布置在襯底之上來提高集成密度。
2、在例如3d?nand閃存的三維存儲器件中,存儲陣列可包括核心(core)區(qū)和階梯區(qū)。階梯區(qū)用來供存儲陣列各層中的柵極層引出接觸部。這些柵極層作為存儲陣列的字線,執(zhí)行編程、擦寫、讀取等操作。
3、在3d?nand閃存的制作過程中,在階梯區(qū)的各級階梯結(jié)構(gòu)上刻蝕形成接觸孔,然后填充接觸孔,從而引出柵極層的電信號。在實際生產(chǎn)過程中,由于3d-nand閃存階梯層數(shù)多,在接觸孔刻蝕步驟中,為了保證下層階梯能夠被順利引出,上層階梯容易被過刻蝕(overetch),出現(xiàn)刻蝕穿通(punch?through),導(dǎo)致柵極金屬層之間相互短接,降低產(chǎn)品良率。
4、為了解決上述問題,往往需要進(jìn)行多次光照和刻蝕,從而降低每次刻蝕時的深度差。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是一種三維存儲器,可以克服字線連接區(qū)的刻蝕缺陷等問題,且不必進(jìn)行多次光照和刻蝕。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種三維存儲器,包括階梯結(jié)構(gòu),所述階梯結(jié)構(gòu)具有多個臺階,每個臺階包括從上到下交替堆疊的至少一柵極層和至少一介質(zhì)層,至少其中之一所述柵極層的邊緣構(gòu)成所述臺階的頂表面,所述臺階的頂表面上形成有導(dǎo)電層,所述導(dǎo)電層上連接有接觸部。
3、在本發(fā)明的一實施例中,相鄰臺階的所述導(dǎo)電層在所述堆疊結(jié)構(gòu)的底面上的投影首尾相連。
4、在本發(fā)明的一實施例中,所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)相同。
5、在本發(fā)明的一實施例中,所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)都是鎢或鈷。
6、在本發(fā)明的一實施例中,所述導(dǎo)電層的厚度為10-100nm。
7、在本發(fā)明的一實施例中,在所述臺階的頂表面上形成導(dǎo)電層的方法為物理氣相沉積、金屬濺射或金屬蒸鍍。
8、在本發(fā)明的一實施例中,所述階梯結(jié)構(gòu)還包括貫穿所述階梯結(jié)構(gòu)的虛擬溝道孔。
9、在本發(fā)明的一實施例中,在導(dǎo)電層上連接接觸部的方法包括:在階梯結(jié)構(gòu)上覆蓋絕緣層,對所述階梯結(jié)構(gòu)上覆蓋的所述絕緣層進(jìn)行刻蝕,以在所述階梯結(jié)構(gòu)的各個臺階的頂表面形成露出所述柵極層的若干接觸孔。
10、在本發(fā)明的一實施例中,在階梯結(jié)構(gòu)上覆蓋絕緣層還包括平坦化所述絕緣層。
11、在本發(fā)明的一實施例中,所述階梯結(jié)構(gòu)的下方還包括外圍電路器件。
12、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點:本發(fā)明提供了一種三維存儲器,三維存儲器的半導(dǎo)體器件中包括核心區(qū)和階梯區(qū),階梯區(qū)具有階梯結(jié)構(gòu),階梯結(jié)構(gòu)具有多個臺階,每個臺階包括從上到下交替堆疊的至少一柵極層和至少一介質(zhì)層,至少其中之一柵極層的邊緣構(gòu)成臺階的頂表面,臺階的頂表面上形成有導(dǎo)電層,導(dǎo)電層上連接有接觸部??梢钥吹?,由于柵極層上覆蓋有導(dǎo)電層,導(dǎo)致柵極層的厚度更厚,不容易被蝕穿,因此發(fā)生刻蝕穿通的風(fēng)險大為降低。
1.一種三維存儲器,包括階梯結(jié)構(gòu)和設(shè)于所述階梯結(jié)構(gòu)上的絕緣層,所述階梯結(jié)構(gòu)具有多個臺階,每個臺階包括交替堆疊的至少一柵極層和至少一介質(zhì)層,至少其中之一所述柵極層的邊緣構(gòu)成所述臺階的頂表面,所述臺階的頂表面上形成有導(dǎo)電層,所述臺階的側(cè)面與所述絕緣層接觸,所述導(dǎo)電層上連接有接觸部;所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)相同,所述導(dǎo)電層的厚度為10-100nm,所述階梯結(jié)構(gòu)還包括沿第一方向貫穿所述階梯結(jié)構(gòu)的孔狀結(jié)構(gòu),所述孔狀結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)離所述接觸部的一端部,所述端部突出于所述階梯結(jié)構(gòu),所述孔狀結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有絕緣材料,至少部分所述絕緣材料與所述柵極層接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述絕緣材料的材質(zhì)包括氧化硅,所述絕緣材料用以為所述階梯結(jié)構(gòu)提供支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)都是鎢或鈷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,沿與所述第一方向相交的第二方向,兩個所述孔狀結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有至少一個所述接觸部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,至少部分所述孔狀結(jié)構(gòu)位于所述階梯結(jié)構(gòu)沿所述第一方向的一側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述孔狀結(jié)構(gòu)為柱狀的支撐結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述階梯結(jié)構(gòu)的下方還包括外圍電路器件。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述導(dǎo)電層的厚度小于所述介質(zhì)層的厚度。
9.一種三維存儲器,包括階梯結(jié)構(gòu)和設(shè)于所述階梯結(jié)構(gòu)上的絕緣層,所述階梯結(jié)構(gòu)具有多個臺階,每個臺階包括交替堆疊的至少一柵極層和至少一介質(zhì)層,至少其中之一所述柵極層的邊緣構(gòu)成所述臺階的頂表面,所述臺階的頂表面上形成有導(dǎo)電層,所述臺階的側(cè)面與所述絕緣層接觸,所述導(dǎo)電層上連接有接觸部;所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)相同,所述導(dǎo)電層的厚度為10-100nm,所述導(dǎo)電層的厚度小于所述介質(zhì)層的厚度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維存儲器,其特征在于,所述階梯結(jié)構(gòu)還包括沿第一方向貫穿所述階梯結(jié)構(gòu)的孔狀結(jié)構(gòu),所述孔狀結(jié)構(gòu)包括遠(yuǎn)離所述接觸部的一端部,所述端部突出于所述階梯結(jié)構(gòu),所述孔狀結(jié)構(gòu)內(nèi)填充有絕緣材料,至少部分所述絕緣材料與所述柵極層接觸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維存儲器,其特征在于,所述絕緣材料的材質(zhì)包括氧化硅,所述絕緣材料用以為所述階梯結(jié)構(gòu)提供支撐。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維存儲器,其特征在于,沿與所述第一方向相交的第二方向,兩個所述孔狀結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有至少一個所述接觸部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維存儲器,其特征在于,至少部分所述孔狀結(jié)構(gòu)位于所述階梯結(jié)構(gòu)沿所述第一方向的一側(cè)。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的三維存儲器,其特征在于,所述孔狀結(jié)構(gòu)為柱狀的支撐結(jié)構(gòu)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述導(dǎo)電層與柵極層的材質(zhì)都是鎢或鈷。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維存儲器,其特征在于,所述階梯結(jié)構(gòu)的下方還包括外圍電路器件。