一种三维存储器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种三维存储器及其制作方法，包括：形成外围电路芯片和多个存储阵列芯片，外围电路芯片包括第一衬底和形成于第一衬底上的第一互连层，每个存储阵列芯片包括多个功能结构；将多个存储阵列芯片进行键合，得到存储阵列组合结构；形成多个互连导接柱，每个互连导接柱用于将各个存储阵列芯片中对应的功能结构一并连接到第一互连层，从而能够利用现有成熟工艺制备外围电路芯片和存储阵列芯片，并通过键合、深孔刻蚀以及金属互连等简单工艺即可实现三维存储器存储密度和容量的增大，同时保证良率，且不会增加形成三维存储器的工艺难度。难度。难度。

【技术实现步骤摘要】
一种三维存储器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及存储器
，具体涉及一种三维存储器及其制作方法。

技术介绍

[0002]目前，为了提高三维存储器(3D NAND)的存储密度和容量，一般通过垂直堆叠多层存储单元的方式来实现在更小的空间内容纳更高的存储容量。然而，这种方式一方面会带来高深宽比孔刻蚀及其填充、以及薄膜均匀性等工艺上的挑战，另一方面会增加沟道长度，导致载流子在沟道中的迁移速率不足，进而需要提高3D NAND中存储单元的编程电压和擦除电压，对驱动器件的要求进一步增加，导致驱动器件形成工艺难度增加。
[0003]因此，如何利用难度较低易实现的工艺实现单位面积上存储单元密度的增长，且同时保证良率，成为3D NAND技术必须解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种三维存储器及其制作方法，以提高三维存储器的存储密度和容量，同时保证良率，且不增加三维存储器形成的工艺难度。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种三维存储器的制作方法，该三维存储器的制作方法包本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器的制作方法，其特征在于，包括：形成外围电路芯片和多个存储阵列芯片，所述外围电路芯片包括第一衬底和形成于所述第一衬底上的第一互连层，每个所述存储阵列芯片包括多个功能结构；将所述多个存储阵列芯片进行键合，得到存储阵列组合结构；形成多个互连导接柱，每个所述互连导接柱用于将各个所述存储阵列芯片中对应的所述功能结构一并连接到所述外围电路芯片的所述第一互连层。2.根据权利要求1所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，每个所述存储阵列芯片包括第二衬底、形成于所述第二衬底上的叠层结构、在垂直于所述第二衬底的方向上贯穿所述叠层结构的沟道结构和共源极结构、以及形成于所述叠层结构、所述沟道结构和所述共源极结构上的第二互连层，所述叠层结构包括在垂直于所述第二衬底的方向上交替层叠设置的若干层栅极层和栅绝缘层，所述多个功能结构包括多个所述栅极层、多个所述沟道结构和/或多个所述共源极结构。3.根据权利要求2所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述多个功能结构包括多个所述栅极层，所述多个互连导接柱包括多个字线互连导接柱，每个所述存储阵列芯片还包括形成于所述叠层结构上的多条字线互连线和多个字线接触，每一所述字线接触在垂直于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述栅极层电连接，另一端与对应的所述字线互连线和所述第二互连层电连接，每一所述字线互连线在平行于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述字线接触电连接，另一端与对应的所述字线互连导接柱电连接。4.根据权利要求2所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述多个功能结构包括多个所述沟道结构，所述多个互连导接柱包括多个位线互连导接柱，每个所述存储阵列芯片还包括形成于所述叠层结构上的多条位线和多个位线接触，每一所述位线接触在垂直于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述沟道结构电连接，另一端与对应的所述位线和所述第二互连层电连接，每一所述位线在平行于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述位线接触电连接，另一端与对应的所述位线互连导接柱电连接。5.根据权利要求2所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述多个功能结构包括多个所述共源极结构，所述多个互连导接柱包括多个共源极线互连导接柱，每个所述存储阵列芯片还包括形成于所述叠层结构上的多条共源极线互连线和多个共源极线接触，每一所述共源极线接触在垂直于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述共源极结构电连接，另一端与对应的所述共源极线互连线和所述第二互连层电连接，每一所述共源极线互连线在平行于所述第二衬底的方向上延伸，且一端与对应的所述共源极线接触电连接，另一端与对应的所述共源极线互连导接柱电连接。6.根据权利要求2所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述第二衬底包括阵列区域以及位于所述阵列区域周边的外围区域，所述叠层结构形成于所述阵列区域上，每一所述存储阵列芯片还包括形成于所述外围区域上的存储阵列介质层，且所述互连导接柱形成于所述存储阵列组合结构中的所述存储阵列介质层中。7.根据权利要求6所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述多个存储阵列芯片包括第一存储阵列芯片和第二存储阵列芯片，所述将所述多个存储阵列芯片进行键合，得到存储阵列组合结构，具体包括：
将所述第一存储阵列芯片的背面与所述第二存储阵列芯片的背面进行键合，得到存储阵列组合结构。8.根据权利要求7所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，在所述将所述第一存储阵列芯片的背面与所述第二存储阵列芯片的背面进行键合之前，还包括：将所述第一存储阵列芯片的正面键合于第一芯片载体上，并将所述第二存储阵列芯片的正面键合于第二芯片载体上；对所述第一存储阵列芯片的第二衬底和所述第二存储阵列芯片的第二衬底进行减薄处理；在所述第一存储阵列芯片的第二衬底的所述外围区域上形成第一过孔，并在所述第二存储阵列芯片的第二衬底的所述外围区域上形成第二过孔；其中，在所述存储阵列组合结构中，所述第一过孔和所述第二过孔相连通，且所述互连导接柱经由所述第一过孔和所述第二过孔分别贯穿所述第一存储阵列芯片的第二衬底和所述第二存储阵列芯片的第二衬底。9.根据权利要求7所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，在所述将所述第一存储阵列芯片的背面与所述第二存储阵列芯片的背面进行键合，得到存储阵列组合结构之后，还包括：将所述外围电路芯片的正面与所述存储阵列组合结构中所述第二存储阵列芯片的正面进行键合。10.根据权利要求9所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述将所述外围电路芯片的正面与所述存储阵列组合结构中所述第二存储阵列芯片的正面进行键合，具体包括：在所述外围电路芯片的正面上形成第一介质层和贯穿所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄诗琪，刘威，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
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