三维存储器及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种三维存储器及其制造方法。该三维存储器具有核心区和阶梯区，所述阶梯区具有邻近所述核心区的顶部选择区，所述顶部选择区具有最靠近所述核心区的第一阶梯，其中所述第一阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形具有多个角，所述多个角中的至少一个是倒角。本发明专利技术通过将TSG区最靠近核心区的第一阶梯两端的角设置为倒角，可以缓解角上的材料被损坏的问题。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制造方法
本专利技术主要涉及半导体制造方法，尤其涉及一种三维存储器及其制造方法。
技术介绍
为了克服二维存储器件的限制，业界已经研发了具有三维(3D)结构的存储器件，通过将存储器单元三维地布置在衬底之上来提高集成密度。在例如3DNAND闪存的三维存储器中，存储阵列可包括核心(core)区和阶梯(SC)区。阶梯区具有多级阶梯，用来供存储阵列各层中的控制栅引出接触部。这些控制栅作为存储阵列的字线，执行编程、擦写、读取等操作。在阶梯区靠近核心区的位置会有用于布置顶部选择管(TopSelectGate,TSG)的顶部选择区(TSG区)，其包括若干级阶梯。这些阶梯是通过修整/刻蚀工艺形成的。然而目前发现TSG区的阶梯，尤其是最高处阶梯的形貌并不符合设计期望，而是在两端被部分损坏。
技术实现思路
本专利技术提供一种三维存储器及其制造方法，可以缓解TSG区的阶梯被损坏的问题。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种三维存储器，具有核心区和阶梯区，所述阶梯区具有邻近所述核心区的顶部选择区，所述顶部选择区具有最靠近所述核心区的第一阶梯，其中所述第一阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形具有多个角，所述多个角中的至少一个是倒角。在本专利技术的一实施例中，所述倒角是倒直角、倒圆角或者对倒直角再进行一次或多次倒角处理得到的倒角。在本专利技术的一实施例中，所述第一阶梯的所述投影图形具有两个角，分别位于所述第一阶梯的两端。在本专利技术的一实施例中，所述顶部选择区包括位于所述核心区的相对两侧的第一顶部选择区和第二顶部选择区，所述第一顶部选择区和所述第二顶部选择区分别具有所述第一阶梯。在本专利技术的一实施例中，所述顶部选择区中所述第一阶梯以外的各个阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形的角为直角。在本专利技术的一实施例中，所述三维存储器为3DNAND闪存。本专利技术还提供一种光掩模，包括用于制造三维存储器的阶梯区中的顶部选择区的掩模图案，所述掩模图案具有多个角，用于形成所述顶部选择区中最靠近所述三维存储器的核心区的第一阶梯，其中所述多个角中的至少一个是倒角。在本专利技术的一实施例中，所述倒角是倒直角、倒圆角或者对倒直角再进行一次或多次倒角处理得到的倒角。本专利技术还提供一种三维存储器的制造方法，包括以下步骤：提供半导体结构，所述半导体结构具有核心区和阶梯区，所述阶梯区具有邻近所述核心区的顶部选择区；在所述顶部选择区形成最靠近所述核心区的第一阶梯，所述第一阶梯在所述半导体结构的延伸面上的投影图形具有多个角，所述多个角中的至少一个是倒角。在本专利技术的一实施例中，所述倒角是倒直角、倒圆角或者对倒直角再进行一次或多次倒角处理得到的倒角。在本专利技术的一实施例中，所述第一阶梯的所述投影图形具有两个角，分别位于所述第一阶梯的两端。在本专利技术的一实施例中，所述顶部选择区包括位于所述核心区的相对两侧的第一顶部选择区和第二顶部选择区，其中在所述第一顶部选择区和所述第二顶部选择区分别形成所述第一阶梯。在本专利技术的一实施例中，上述方法还包括：在所述顶部选择区形成所述第一阶梯以外的各个阶梯，其中各个阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形的角为直角。本专利技术三维存储器及其制造方法通过将TSG区最靠近核心区的第一阶梯两端的角设置为倒角，可以在覆盖光阻层时缓解角上的光阻层急剧下降的问题。这样，在后续形成更深阶梯的修整/刻蚀步骤中，第一阶梯的倒角上可保有足够厚度的光阻层，从而缓解角上的材料被损坏的问题。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中：图1是三维存储器的存储阵列区域的俯视框图。图2是图1中有关阶梯区的局部立体示意图。图3A-3C是形成图2所示具有分区的阶梯区的示例性过程的立体图。图4是根据本专利技术一实施例的三维存储器制造方法中形成顶部选择区的阶梯的流程图。图5A-5C是根据本专利技术一实施例的形成顶部选择区的第一阶梯的掩模图案。图6是根据本专利技术一实施例的三维存储器的局部存储阵列区域的俯视图。具体实施方式为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。在详述本专利技术实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本专利技术保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。为了方便描述，此处可能使用诸如“之下”、“下方”、“低于”、“下面”、“上方”、“上”等等的空间关系词语来描述附图中所示的一个元件或特征与其他元件或特征的关系。将理解到，这些空间关系词语意图包含使用中或操作中的器件的、除了附图中描绘的方向之外的其他方向。例如，如果翻转附图中的器件，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“之下”或“下面”的元件的方向将改为在所述其他元件或特征的“上方”。因而，示例性的词语“下方”和“下面”能够包含上和下两个方向。器件也可能具有其他朝向(旋转90度或处于其他方向)，因此应相应地解释此处使用的空间关系描述词。此外，还将理解，当一层被称为在两层“之间”时，它可以是所述两层之间仅有的层，或者也可以存在一个或多个介于其间的层。在本申请的上下文中，所描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。图1是三维存储器的存储阵列区域的俯视框图。参考图1所示，存储阵列区域100形成在衬底上，并具有对应存储单元的堆叠层。存储阵列区域包括核心(Core)区110和阶梯区120。阶梯区120进一步包括多个分离的分区阶梯结构(SDS)区122。核心区110的边缘与每个SDS区122的边缘分隔开预定距离。每个SDS区122的形状例如为长条型。这些分离的SDS区122可如图1那样分布在核心区110的两侧，也可仅分布在核心区110的其中一侧。核心区110的边缘具有N级阶梯，分离的SDS区在Y方向形成有N个分区(即在从Y方向两个侧边朝向长条形中央方向形成N级阶梯)，其中N为大于等于2的自然数，优选为3、4、6或8等。图2是图1中有关阶梯区的局部立体示意图。如图2所示为N等于6的示例。图2中核心区两侧均有长条型的SDS区，例如122a、122b，二者隔开预定距离。每个SDS区为6分区结构，即在Y方向上形成6个阶梯。每个分区则在X方向上延伸，并朝远离核心区的方向下降。核心区的边缘的N级阶梯与Y方向的N个分区可采用同一个光掩模，通过修正(Trim)/刻蚀(Etch)工艺同步形成，因此长条形的分离的SDS区在四周均形成朝向中央的阶梯结构。图3A-3C是形成图2所示具有分区的阶梯区的示例性过程的立体图。参考图3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三维存储器，具有核心区和阶梯区，所述阶梯区具有邻近所述核心区的顶部选择区，所述顶部选择区具有最靠近所述核心区的第一阶梯，其中所述第一阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形具有多个角，所述多个角中的至少一个是倒角。

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，具有核心区和阶梯区，所述阶梯区具有邻近所述核心区的顶部选择区，所述顶部选择区具有最靠近所述核心区的第一阶梯，其中所述第一阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形具有多个角，所述多个角中的至少一个是倒角。2.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述倒角是倒直角、倒圆角或者对倒直角再进行一次或多次倒角处理得到的倒角。3.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述第一阶梯的所述投影图形具有两个角，分别位于所述第一阶梯的两端。4.如权利要求1或2所述的三维存储器，其特征在于，所述顶部选择区包括位于所述核心区的相对两侧的第一顶部选择区和第二顶部选择区，所述第一顶部选择区和所述第二顶部选择区分别具有所述第一阶梯。5.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述顶部选择区中所述第一阶梯以外的各个阶梯在所述三维存储器的延伸面上的投影图形的角为直角。6.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器为3DNAND闪存。7.一种光掩模，包括用于制造三维存储器的阶梯区中的顶部选择区的掩模图案，所述掩模图案具有多个角，用于形成所述顶部选择区中最靠近所述三维存储器的核心区的第一阶梯，其中所述多个角中的至...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中，华文宇，李艳妮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42