存储器装置的阶梯结构制造方法及图纸

公开一种半导体结构。半导体结构包括设置于基底(101)之上的阶梯结构(800)。阶梯结构(800)包括复数层堆叠层，其中各堆叠层包括设置于第二材料层(840)的一部分之上的第一材料层(502)。阶梯结构(800)还包括多个连接垫(820)，其中各连接垫(820)设置于相应的堆叠层的第二材料层(840)的另一部分之上。

Step Structure of Memory Device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】存储器装置的阶梯结构
本申请案主张于2017年8月28号提交的中国专利申请号第201710750398.4号的优先权，其全部揭示内容皆以引用的方式并入本文中。
技术介绍
通过改善工艺技术、电路设计、算法程序设计与制作方法，平面存储器单元被缩小至较小的尺寸。然而，随着存储器单元的特征尺寸接近下限，平面工艺与制作技术变得艰难且耗费成本，因此平面存储器单元的存储器密度接近上限。3D存储器架构可处理平面存储器单元的密度受限的问题。3D存储器架构包括存储器阵列与用于控制进出存储器阵列信号的周边组件。3D存储器架构还包括水平配置于基底之上的字线的堆叠，并具有贯穿各字线的垂直的半导体沟道。字线与垂直半导体沟道的交叉形成存储器单元。
技术实现思路
在此公开用于存储器装置(例如3D存储器装置)的阶梯结构的实施例。所公开的实施例提供了包括，但不限于，良率与制作成本的改善的多个优点。在一些实施例中，半导体结构包括设置于基底之上的阶梯结构。阶梯结构包括多个堆叠层，其中每个堆叠层包括设置于第二材料层的第一部分之上的第一材料层。阶梯结构还包括分别设置于堆叠层上的多个连接垫，其中每个连接垫设置于相应的堆叠层的第二材料层的第二部分之上。每个连接垫邻近第一材料层相应的一侧并延伸于第二材料层相应顶表面之上。第一材料层由包括氧化硅、氧化铝或上述组合的一绝缘材料所制成，第二材料层由第一导电材料制成。多个连接垫由一第二导电材料所制成。第一导电材料与第二导电材料的每一个包括钨、硅化物、镍、钛、铂、铝、氮化钛、氮化钽、氮化钨或上述的组合。每个堆叠层的第二材料层设置于相邻的堆叠层的第一材料层的一部分之上。多个连接垫中之一个连接垫比相应的堆叠层的第一材料层厚，且与位于相邻的堆叠层上的另一连接垫绝缘。在一些实施例中，形成半导体结构的方法包括于基底之上形成多个堆叠层，其中每个堆叠层包括设置于第二材料层的一部分之上的第一材料层。此方法还包括于堆叠层之上形成硬掩模层，于堆叠层上形成一阶梯结构，以暴露出每个堆叠层的第一材料层的一部分，于每个堆叠层的第二材料层的一部分之上形成连接垫，以及移除硬掩模层的此部分。此方法还包括移除连接垫与每个堆叠层的第二材料层，以于每个堆叠层中形成凹陷，于每个堆叠层的凹陷中设置导电材料，以及于阶梯结构之上形成介电层。连接垫的形成包括从各堆叠层的一侧移除第二材料层的一部分以形成凹陷，于阶梯结构之上设置材料层，填满每个堆叠层中的凹陷，以及移除材料层的一部分以于每个堆叠层的该侧与硬掩模层的该部分的一侧形成间隙壁。连接垫的形成还包括以间隙壁与硬掩模层的该部分为掩模，移除每个堆叠层的第一材料层的一部分，于阶梯结构之上设置介电层，以及移除间隙壁与介电层的一部分。于阶梯结构之上设置介电层包括于第二材料层的一部分、第一材料层的一侧的一部分以及间隙壁的一侧的一部分之上设置介电层。移除硬掩模层的部分以及堆叠层中的顶堆叠层的部分包括使用干蚀刻、湿蚀刻或上述的组合。修剪掩模堆叠包括从掩模堆叠的一边界朝内并递增地移除掩模堆叠。移除硬掩模层的此部分包括使用具有四甲基氢氧化铵(tetramethylammoniumhydroxide，TMAH)、氢氧化钾(potassiumhydroxide，KOH)、碱(base)或上述的组合的湿蚀刻工艺。形成各堆叠层与形成硬掩模层包括使用化学气相沉积(chemicalvapordeposition，CVD)、物理气相沉积(physicalvapordeposition，PVD)、电浆辅助化学气相沉积(plasma-enhancedchemicalvapordeposition，PECVD)、低压化学气相沉积(lowpressurechemicalvapordeposition，LPCVD)、溅镀、有机金属化学气相沉积(metal-organicchemicalvapordeposition，MOCVD)、原子层沉积(atomiclayerdeposition，ALD)或上述的组合的沉积技术。在一些实施例中，存储器装置包括设置于基底之上的存储器串以及邻近存储器串设置的阶梯结构。阶梯结构包括复数层堆叠层，其中每个堆叠层包括设置于导电层的第一部分之上的绝缘层，其中导电层的第二部分与绝缘层的一侧表面相接触。各堆叠层的导电层设置于相邻的堆叠层的绝缘层的一部分之上。导电层的第二部分比导电层的第一部分厚。本领域的通常知识者可根据本公开的说明书、申请专利范围以及图式而理解本公开的其他方面。附图说明所附图式并入本文并构成说明书的一部分，其例示出了本公开所揭示的实施例，并且进一步与详细说明一起用于解释本公开所揭示的原理，以使相关领域的技术人员能够制作及使用本公开所揭示的内容。图1依据一些实施例绘示位于基底之上的硬掩模层与多个介电层对的剖视图。图2A依据一些实施例绘示阶梯结构的剖视图。图2B依据一些实施例绘示阶梯结构的剖视图。图3依据一些实施例绘示具有材料层设置于其中的阶梯结构的剖视图。图4依据一些实施例绘示具有间隙壁的阶梯结构的剖视图。图5依据一些实施例绘示在绝缘层的移除之后的阶梯结构的剖视图。图6依据一些实施例绘示具有介电层设置于其上的阶梯结构的剖视图。图7依据一些实施例绘示具有连接垫设置于其上的阶梯结构的剖视图。图8依据一些实施例绘示具有介电层设置于其上的阶梯结构的剖视图。图9依据一些实施例绘示形成存储器装置的方法的流程图。具体实施方式尽管本文讨论了具体的结构及配置，但应该理解，这仅仅是为了说明及示例的目的而完成的。相关领域的技术人员应可理解，在不脱离本公开的精神及范围的情况下，可以使用其他结构及配置。对于相关领域的技术人员显而易见的是，本公开还可以用于各种其他应用中。值得注意的是，在说明书中对提及“一个实施例”、“一实施例”、“示范性实施例”、“一些实施例”等的引用表示所描述的实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但并非每个实施例都一定需要包括此特定的特征、结构或特性，而且这些用语不一定指相同的实施例。此外，当特定特征、结构或特性结合实施例描述时，无论是否于文中明确教示，结合其他实施例来实现这些特征、结构或特性皆属于相关领域的技术人员的知识范围所及。一般而言，术语可以至少部分地根据上、下文中的用法来理解。例如，如本文所使用的术语“一个或多个”可用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或可用于描述特征、结构或特征的复阵列合，至少可部分取决于上、下文。类似地，术语诸如“一”、“一个”或“该”也可以被理解为表达单数用法或传达复数用法，至少可部分取决于上、下文。此外，术语“基于”也可理解为非意图一定要表达排除原因的组合，而是可允许额外存在非必要明确描述的原因，至少可部分取决于上、下文。应该容易理解的是，本文中的“在...上面(on)”、“在...上方(above)”及“在...之上(over)”的含义应该以最宽泛的方式来解释，使得“在...上”不仅意味着“直接在”某物“上”，而且还包括在某物“上”且两者之间具有中间特征或中间层，并且“在...上方”或“在...之上”不仅意味着“在”某物“上方”或在某物“之上”的含义，而且还可以包括其“在”某物“上方”或“之上”且其间没有中间特征或中间层(即，直接在某物上)的含义。此外，为了便于描述，可以在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体结构，包括：基底；以及阶梯结构，设置于该基底之上，其中该阶梯结构包括：多个堆叠层，每个堆叠层包括第一材料层，设置于第二材料层的第一部分之上；以及多个连接垫，分别设置于该多个堆叠层上，每个连接垫设置于相应的堆叠层的所述第二材料层的第二部分之上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.08.28 CN 20171075039841.一种半导体结构，包括：基底；以及阶梯结构，设置于该基底之上，其中该阶梯结构包括：多个堆叠层，每个堆叠层包括第一材料层，设置于第二材料层的第一部分之上；以及多个连接垫，分别设置于该多个堆叠层上，每个连接垫设置于相应的堆叠层的所述第二材料层的第二部分之上。2.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述多个连接垫中的每个连接垫邻近所述第一材料层的相应一侧。3.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述多个连接垫中的每个连接垫延伸于所述第二材料层的相应顶表面之上。4.根据权利要求1所述的半导体结构，其中所述第一材料层包括绝缘材料，该第二材料层包括第一导电材料，且所述多个连接垫中的每个连接垫包括第二导电材料。5.根据权利要求4所述的半导体结构，其中该第一导电材料与所述第二导电材料相同或不同。6.根据权利要求4所述的半导体结构，其中：所述绝缘材料层包括氧化硅、氧化铝或上述的组合；以及所述第一导电材料层与所述第二导电材料层中的每一个包括钨、硅化物、镍、钛、铂、铝、氮化钛、氮化钽、氮化钨或上述的组合。7.根据权利要求1所述的半导体结构，其中每个堆叠层的所述第二材料层设置于相邻的堆叠层的所述第一材料层的一部分之上。8.根据权利要求7所述的半导体结构，其中所述多个连接垫中的一个连接垫比对应的堆叠层的所述第一材料层厚，且与设置在相邻堆叠层上的另一连接垫绝缘。9.一种形成半导体结构的方法，包括：于基底之上形成多个堆叠层，其中每个堆叠层包括第一材料层，所述第一材料层设置于第二材料层之上；于所述多个堆叠层之上形成硬掩模层；于所述多个堆叠层上形成阶梯结构，以暴露出每个堆叠层的所述第一材料层的一部分；于所述每个堆叠层的所述第二材料层的一部分上形成连接垫；以及移除所述硬掩模层的所述部分。10.根据权利要求9所述的方法，还包括：移除所述连接垫和每个堆叠层的所述第二材料层，以于每个堆叠层中形成凹陷；于每个堆叠层的所述凹陷中设置导电材料；以及于所述阶梯结构之上形成介电层。11.根据权利要求9所述的方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕震宇，陈俊，戴晓望，朱继锋，陶谦，黄郁茹，胡思平，姚兰，肖莉红，郑阿曼，鲍琨，杨号号，
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