存储器的阵列共源极及其形成方法技术

一种存储器的阵列共源极及其形成方法，所述形成方法本发明专利技术的存储器的阵列共源极的形成方法，由于栅极隔槽中形成的阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，且所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度，当后续在堆叠结构和阵列共源极上的介质层中形成与阵列共源极的第一部分连接的金属连接结构时，即使由于光刻工艺的偏差、套刻误差或者堆叠结构的变形等因素造成介质层中形成的开口的位置产生一些偏差时，开口中形成的金属连接结构只会与阵列共源极连接，金属连接结构不会与顶层控制栅(顶层选择栅)连接并且两者之间的绝缘层厚度不会变薄，因而防止金属连接结构(或者阵列共源极)与顶层控制栅(顶层选择栅)之间产生漏电。

【技术实现步骤摘要】
存储器的阵列共源极及其形成方法
本专利技术涉及存储器领域，尤其涉及一种存储器的阵列共源极及其形成方法。
技术介绍
NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，随着人们追求功耗低、质量轻和性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。目前，平面结构的NAND闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D结构的NAND存储器。现有3DNAND存储器的形成过程一般包括：在半导体衬底上形成隔离层和牺牲层交替层叠的堆叠结构；刻蚀所述堆叠结构，在堆叠结构中形成沟道通孔，在形成沟道通孔后，刻蚀沟道通孔底部的半导体衬底，在半导体衬底中形成凹槽；在沟道通孔底部的凹槽中，通过选择性外延生长(SelectiveEpitaxialGrowth)形成外延硅层，通常该外延硅层也称作SEG；在所述沟道通孔中形成电荷存储层和沟道层，所述沟道层与外延硅层连接；刻蚀所述堆叠结构，形成贯穿堆叠结构的栅极隔槽；沿栅极隔槽，去除牺牲层，在去除牺牲层的位置形成控制栅或字线；在所述栅极隔槽量测的侧壁表面形成绝缘层；形成绝缘层后，在所述栅极隔槽中形成阵列共源极；形成覆盖所述堆叠结构和阵列共源极的介质层；在所述介质层中形成与所述阵列共源极连接的金属连接结构。现有形成的3DNAND存储器存在栅源的漏电问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是怎样防止3DNAND存储器中存在的栅源的漏电问题。本专利技术提供了一种3DNAND存储器的阵列共源极的形成方法，包括：提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有堆叠结构，所述堆叠结构中形成有暴露出半导体衬底表面的栅极隔槽，沿所述栅极隔槽的延伸方向上所述栅极隔槽包括第一区域和位于第一区域两侧的第二区域，所述第一区域的宽度大于第二区域的宽度；在所述栅极隔槽中填充导电层，形成阵列共源极，所述阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度。可选的，还包括：在所述堆叠结构和阵列共源极上形成介质层；图形化所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口；在所述开口中填充金属，形成金属连接结构。可选的，所述栅极隔槽的形成过程为：在所述堆叠结构上形成掩膜层，所述掩膜层中具有暴露出所述堆叠结构顶部表面的开口，所述开口包括第一开口和位于第一开口两侧的第二开口，所述第一开口和第二开关相互贯穿，所述第一开口的宽度大于第二开口的宽度；以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述堆叠结构，在所述堆叠结构中形成栅极隔槽，所述栅极隔槽的第一区域与第一开口对应，栅极隔槽的第二区域与第二开口对应。可选的，所述阵列共源极的第一部分宽度为第二部分宽度的1.5倍到2.5倍。可选的，图形化所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口包括：在所述介质层上形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光和显影，在所述光刻胶层中形成暴露出介质层部分表面的掩膜开口；以所述光刻胶层为掩膜，沿所述掩膜开口刻蚀所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口。可选的，所述堆叠结构为牺牲层和隔离层交替层叠的堆叠结构，所述交替层叠的堆叠结构中形成有若干存储结构；在形成栅极隔槽后，去除所述牺牲层；在去除牺牲层的位置形成控制栅；形成控制栅后，在所述栅极隔槽的侧壁形成绝缘层；形成绝缘层后，在所述栅极隔槽中填充金属，形成阵列共源极。可选的，所述交替层叠的堆叠结构中形成有若干沟道通孔，所述存储结构包括位于沟道通孔侧壁表面上的电荷存储层和位于电荷存储层侧壁表面的沟道层。本专利技术还提供了一种3DNAND存储器的阵列共源极，包括：半导体衬底，所述半导体衬底上具有控制栅和隔离层依次层叠的堆叠结构；贯穿所述堆叠结构的栅极隔槽，沿所述栅极隔槽的延伸方向上所述栅极隔槽包括第一区域和位于第一区域两侧的第二区域，所述第一区域的宽度大于第二区域的宽度；位于所述栅极隔槽中的阵列共源极，所述阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度。可选的，还包括：位于所述阵列共源极和所述堆叠结构上的介质层；位于所述介质层中的开口，所述开口暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口；填充满开口的金属连接结构。可选的，所述阵列共源极的第一部分宽度为第二部分宽度的1.5倍到2.5倍。可选的，还包括：贯穿所述堆叠结构的若干沟道通孔，位于所述沟道通孔中的存储结构。可选的，所述存储结构包括位于沟道通孔侧壁表面上的电荷存储层和位于电荷存储层侧壁表面的沟道层。与现有技术相比，本专利技术技术方案具有以下优点：本专利技术存储器的阵列共源极的形成方法，由于栅极隔槽中形成的阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，且所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度，当后续在堆叠结构和阵列共源极上的介质层中形成与阵列共源极的第一部分连接的金属连接结构时，即使由于光刻工艺的偏差、套刻误差或者堆叠结构的变形等因素造成介质层中形成的开口的位置产生一些偏差时，由于所述阵列共源极具有宽度较宽的第一部分，所述开口底部仍是仅会暴露出第一部分表面，即形成开口的过程不会对用于隔离阵列共源极和顶层控制栅(顶层选择栅)的绝缘层产生过刻蚀，因而开口中形成的金属连接结构只会与阵列共源极连接，金属连接结构不会与顶层控制栅(顶层选择栅)连接并且两者之间的绝缘层厚度不会变薄，因而防止金属连接结构(或者阵列共源极)与顶层控制栅(顶层选择栅)之间产生漏电。附图说明图1-14为本专利技术实施例存储器的阵列共源极的形成过程的结构示意图。具体实施方式如
技术介绍
所言，现有形成的3DNAND存储器存在栅源的漏电问题。研究发现，现有阵列共源极为长条状，阵列共源极的宽度基本一致，形成与阵列共源极连接的金属连接结构的过程一般包括：在堆叠结构中形成阵列共源极后，形成覆盖堆叠结构和阵列共源极的介质层；在所述介质层上形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光和显影，在所述光刻胶层中形成暴露出部分介质层表面的开口；以所述光刻胶层为掩膜，沿开口刻蚀所述介质层，在所述介质层中形成暴露出阵列共源极部分表面的通孔；在所述通孔中填充金属材料，在所述介质层中形成与所述阵列共源极连接的金属连接结构。在实际工艺中，由于光刻工艺的偏差、套刻误差或者堆叠结构的变形等因素的影响，所述光刻胶层中形成开口的位置会产生偏移(偏离正常的位置)，相应的所述介质层中形成的通孔的位置也会产生偏移。介质层中形成的通孔未发生偏移时通孔底部仅会暴露出部分阵列共源极表面，当通孔发生偏移时通孔底部不仅会暴露出部分阵列共源极的表面还有可能暴露出阵列共源极与控制栅之间的绝缘层表面，由于绝缘层的材料与介质层的材料基本相同或相似，而在刻蚀介质层形成的偏移的通孔时，会对通孔底部暴露的绝缘层会产生过刻蚀，使得形成的通孔底部除了暴露出阵列共源极的部分表面外，所述通孔还会暴露出过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，包括：/n提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有堆叠结构，所述堆叠结构中形成有暴露出半导体衬底表面的栅极隔槽，沿所述栅极隔槽的延伸方向上所述栅极隔槽包括第一区域和位于第一区域两侧的第二区域，所述第一区域的宽度大于第二区域的宽度；/n在所述栅极隔槽中填充导电层，形成阵列共源极，所述阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度。/n

【技术特征摘要】
1.一种存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，包括：
提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有堆叠结构，所述堆叠结构中形成有暴露出半导体衬底表面的栅极隔槽，沿所述栅极隔槽的延伸方向上所述栅极隔槽包括第一区域和位于第一区域两侧的第二区域，所述第一区域的宽度大于第二区域的宽度；
在所述栅极隔槽中填充导电层，形成阵列共源极，所述阵列共源极包括第一部分和位于第一部分两侧的第二部分，所述第一部分的宽度大于第二部分的宽度。


2.如权利要求1所述的存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，还包括：在所述堆叠结构和阵列共源极上形成介质层；
图形化所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口；
在所述开口中填充金属，形成金属连接结构。


3.如权利要求1所述的存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，所述栅极隔槽的形成过程为：在所述堆叠结构上形成掩膜层，所述掩膜层中具有暴露出所述堆叠结构顶部表面的开口，所述开口包括第一开口和位于第一开口两侧的第二开口，所述第一开口和第二开关相互贯穿，所述第一开口的宽度大于第二开口的宽度；以所述掩膜层为掩膜刻蚀所述堆叠结构，在所述堆叠结构中形成栅极隔槽，所述栅极隔槽的第一区域与第一开口对应，栅极隔槽的第二区域与第二开口对应。


4.如权利要求1所述的存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，所述阵列共源极的第一部分宽度为第二部分宽度的1.5倍到2.5倍。


5.存储器如权利要求1所述的存储器的阵列共源极的形成方法，其特征在于，图形化所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口包括：在所述介质层上形成光刻胶层；对所述光刻胶层进行曝光和显影，在所述光刻胶层中形成暴露出介质层部分表面的掩膜开口；以所述光刻胶层为掩膜，沿所述掩膜开口刻蚀所述介质层，在所述介质层中形成暴露出所述阵列共源极的第一部分的部分表面的开口。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：范光龙，陈金星，刘丽君，陈广甸，
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