一种NAND存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种NAND存储器及其制备方法，该NAND存储器包括：衬底；形成于衬底上方的堆栈，该堆栈包括，在垂直于衬底的纵向上，交错间隔设置的多个横向延伸栅极层和层间绝缘层；竖直延伸穿过堆栈的多个存储串；竖直延伸穿过堆栈的阵列共源极，该竖直延伸的阵列共源极在第一横向上具有特定宽度，并在第二横向上具有特定长度，而分隔多个存储串；覆盖堆栈的绝缘层；多个纵向穿过该绝缘层而连接存储串的第一触点；至少一个纵向穿过该绝缘层而与阵列共源极的上表面接触连接的第二触点，该第二触点的横截面为闭合曲线。通过减小第一触点与第二触点形状和尺寸差异，使两种触点的形成过程易于调整和控制，降低操作难度。

NAND memory and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种NAND存储器及其制备方法
本专利技术涉及一种半导体装置及其制备方法，尤其涉及一种NAND存储器及其制备方法。
技术介绍
目前，随着半导体工艺的发展，半导体器件(例如NAND闪存)的特征尺寸日益缩小，集成度也越来越高。由于二维NAND(2DNAND)闪存的制程工艺已经逼近物理极限，难以继续提高其存储单元密度，因此三维NAND(3DNAND)闪存应运而生，将存储单元以立体的方式进行堆叠，不但解决了二维NAND闪存成本高、可靠度低的问题，更为NAND闪存带来更大的存储容量。在现有的3DNAND存储器中，存储串上的位线触点的横截面是圆形，源触点和位触点一般是同时加工处理形成的，由于源触点和位触点的形状和尺寸差异很大，难以同时实现对这两种特征轮廓的调整和控制，进而增加了触点形成过程中刻蚀和金属沉积的操作难度。
技术实现思路
为了使源触点和位触点形成过程易于调整和控制，降低操作难度，本申请实施例提供一种NAND存储器，包括：衬底；形成于衬底上方的堆栈，该堆栈包括，在垂直于衬底的纵向上，交错间隔设置的多个横向延伸栅极层和层间绝缘层；竖直延伸穿过堆栈的多个存储串；竖直延伸穿过堆栈的阵列共源极，该竖直延伸的阵列共源极在第一横向上具有特定宽度，并在第二横向上具有特定长度，而分隔多个存储串；覆盖堆栈的绝缘层；多个纵向穿过该绝缘层而连接存储串的第一触点；至少一个纵向穿过该绝缘层而与阵列共源极的上表面接触连接的第二触点，该第二触点的横截面为闭合曲线。其中，该闭合曲线可以为圆锥曲线，且该圆锥曲线的最短轴长度大于或等于第一触点的直径。其中，第二触点的短轴长度，小于或等于阵列共源极的特定宽度。其中，第二触点的最短轴方向与第一横向实质性相同。其中，该第二触点具有多个，且沿阵列共源极的第二横向方向排列。其中，多个第二触点的触点间距大于第一触点的直径。其中，多个存储串之间有虚拟存储串。其中，第二触点只分布于虚拟存储串外侧。进一步地，本申请实施例还提供一种NAND存储器的制备方法，该方法包括：形成存储结构，该存储结构包括衬底、形成在衬底上的堆栈、竖直延伸穿过堆栈的多个存储串；形成竖直延伸穿过堆栈的阵列共源极；形成覆盖堆栈的绝缘层；形成多个第一触点和第二触点，其中，第一触点纵向穿过绝缘层而连接存储串，第二触点纵向穿过绝缘层而与阵列共源极的上表面接触连接。其中，形成多个第一触点和第二触点的过程包括：形成覆盖所述绝缘层的掩膜层；形成光刻图案；形成触点孔；在所述触点孔中沉积金属；去除顶层金属层，以形成所述第一触点和第二触点。本申请实施例的有益效果是：提供一种NAND存储器及其制备方法，包括：多个纵向穿过该绝缘层而连接存储串的第一触点；至少一个纵向穿过该绝缘层而与阵列共源极的上表面接触连接的第二触点，该第二触点的横截面为闭合曲线，优选为闭合圆锥曲线。通过减小第一触点与第二触点形状和尺寸差异，使两种触点的形成过程易于调整和控制，降低操作难度。【附图说明】通过结合附图的以下详细说明，所公开的实施方式的以上及其他方面、特征和其他优点将被更加清楚地理解，在附图中：图1是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的结构示意图；图2是根据本专利技术而成的第一实施例提供的NAND存储器的触点结构例的俯视示意图；图3是根据本专利技术而成的第二实施例提供的NAND存储器的触点结构例的俯视示意图；图4是根据本专利技术而成的第三实施例提供的NAND存储器的触点结构例的俯视示意图；图5是根据本专利技术而成的第四实施例提供的NAND存储器的触点结构例的俯视示意图；图6是根据本专利技术而成的第五实施例提供的NAND存储器的触点结构例的俯视示意图；图7是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法的流程示意图；图8是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中形成触点的流程示意图；图9是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中形成掩膜层的结构示意图；图10是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中形成光刻图案的结构示意图；图11是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中形成触点孔的结构示意图；图12是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中沉积金属的结构示意图；图13是根据本专利技术而成的实施例提供的NAND存储器的制备方法中形成触点的结构示意图。【具体实施方式】下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。在整个说明书中，相同的附图标记始终指代相同的组件。应当理解，虽然这里使用术语第一、第二等描述各种组件，但这些组件不应限于这些术语，这些术语可以使一个组件区别于另一个组件。例如第一组件可以称为第二组件，类似地，第二组件可以称为第一组件。请参阅图1，本实施例示出的NAND存储器100纵向剖面图包括四个存储串120，可以理解，本申请不限于此，3DNAND存储器可以包括任意多个存储串120，例如1024个。如图1所示，一般3DNAND存储器100包含有:衬底101、堆栈110、以及堆栈110上方用以连接至外围器件(未显示)的触点。衬底101可以包括半导体材料，诸如Ⅳ族半导体、Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体、或者Ⅱ-Ⅳ族化合物半导体。例如Ⅳ族半导体可以包括硅(Si)、锗(Ge)或硅锗(SiGe)。形成于衬底101上方的堆栈110可以包括，在垂直于衬底的纵向上，交错间隔设置的多个横向延伸栅极层111和层间绝缘层112。最靠近衬底101的栅极层可以被提供为地选择线(GSL)，栅极层111可以包括金属，诸如钨(W)，还可以包括多晶硅或者金属硅化物，例如从钴(Co)、镍(Ni)、铪(Hf)、铂(Pt)、W和钛(Ti)中选择的金属硅化物。层间绝缘层112间隔堆叠在栅极层111上，层间绝缘层111可以包括绝缘材料，诸如硅氧化物或者硅氮化物。竖直延伸穿过堆栈110的多个存储串120可以包括：竖直延伸并穿过堆栈110的沟道孔121、形成在沟道孔121内表面的栅电介质层122、形成在栅电介质层内表面的沟道层123和形成在沟道层内表面的第一绝缘层124。在本实施例中，栅电介质层122可以包括依次层叠在沟道层123上的隧穿层、电荷储存层和阻挡层。例如，隧穿层可以形成在沟道层123的外表面，电荷储存层可以形成在该隧穿层的外表面，阻挡层可以形成在电荷储存层的外表面。沟道层123可以穿过栅极层111和层间绝缘层112以垂直于衬底101的顶表面方向上延伸，沟道层123可以包括半导体材料，诸如多晶硅和单晶硅。沟道层的内部可以用第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NAND存储器，其特征在于，包括:/n衬底；/n形成于所述衬底上方的堆栈，所述堆栈包括，在垂直于所述衬底的纵向上，交错间隔设置的多个横向延伸栅极层和层间绝缘层；/n竖直延伸穿过所述堆栈的多个存储串；/n竖直延伸穿过所述堆栈的阵列共源极，所述竖直延伸的阵列共源极在第一横向上具有特定宽度，并在第二横向上具有特定长度，而分隔所述多个存储串；/n覆盖所述堆栈的绝缘层；/n多个纵向穿过所述绝缘层而连接所述存储串的第一触点；/n至少一个纵向穿过所述绝缘层而与所述阵列共源极的上表面接触连接的第二触点，所述第二触点的横截面为闭合曲线。/n

【技术特征摘要】
1.一种NAND存储器，其特征在于，包括:
衬底；
形成于所述衬底上方的堆栈，所述堆栈包括，在垂直于所述衬底的纵向上，交错间隔设置的多个横向延伸栅极层和层间绝缘层；
竖直延伸穿过所述堆栈的多个存储串；
竖直延伸穿过所述堆栈的阵列共源极，所述竖直延伸的阵列共源极在第一横向上具有特定宽度，并在第二横向上具有特定长度，而分隔所述多个存储串；
覆盖所述堆栈的绝缘层；
多个纵向穿过所述绝缘层而连接所述存储串的第一触点；
至少一个纵向穿过所述绝缘层而与所述阵列共源极的上表面接触连接的第二触点，所述第二触点的横截面为闭合曲线。


2.如权利要求2所述的一种NAND存储器，其特征在于，所述闭合曲线为闭合圆锥曲线，且所述圆锥曲线的最短轴长度大于或等于所述第一触点的直径。


3.如权利要求2所述的一种NAND存储器，其特征在于，所述第二触点的所述短轴长度，小于或等于所述阵列共源极的所述特定宽度。


4.如权利要求1所述的一种NAND存储器，其特征在于，所述多个存储串之间有虚拟存储串。


5.如权利要求4所述的一种NAND存储器，其特征在于，所述第二触点只分布于所述虚拟存储串外侧。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆聪，朱宏斌，
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