三维存储器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种三维存储器及其制备方法。三维存储器包括：堆叠的第一绝缘层、源极层和堆叠结构，所述源极层位于第一绝缘层和所述堆叠结构之间，所述堆叠结构包括交替堆叠的导电层和层间绝缘层；穿过所述堆叠结构的沟道结构；连接层，位于所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧，并具有凸出部，所述凸出部穿过所述第一绝缘层与所述源极层电连接；所述第一绝缘层为单层绝缘层，且所述第一绝缘层与所述连接层、所述源极层均接触。本发明专利技术解决了三维存储器的制备工艺复杂，成本较高的技术问题。成本较高的技术问题。成本较高的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体器件
，特别涉及一种三维存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]三维存储器包括堆叠的绝缘层、源极层和堆叠结构，所述源极层位于绝缘层和所述堆叠结构之间。然而，现有的绝缘层为复合的多层，这不仅使得三维存储器的厚度较大，体积较大，而且使得三维存储器的制备工艺复杂，增加成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种三维存储器及其制备方法，以解决三维存储器的制备工艺复杂，成本较高的技术问题。
[0004]本专利技术提供一种三维存储器，包括：堆叠的第一绝缘层、源极层和堆叠结构，所述源极层位于第一绝缘层和所述堆叠结构之间，所述堆叠结构包括交替堆叠的导电层和层间绝缘层；穿过所述堆叠结构的沟道结构；连接层，位于所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧，并具有凸出部，所述凸出部穿过所述第一绝缘层与所述源极层电连接；所述第一绝缘层为单层绝缘层，且所述第一绝缘层与所述连接层、所述源极层均接触。
[0005]其中，所述第一绝缘层的材料包括氧化硅。
[0006]其中，还包括：接地结构，位于所述源极层背向堆叠结构的一侧，所述接地结构穿过所述第一绝缘层，且两端分别与所述源极层、所述连接层电连接。
[0007]其中，所述接地结构与所述源极层为相同材质。
[0008]其中，还包括：覆盖所述堆叠结构及所述源极层的第二绝缘层；第一触点，穿过所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层，并与所述连接层电连接。
[0009]其中，还包括：第二触点，穿过所述第二绝缘层与所述堆叠结构的导电层连接。
[0010]其中，还包括：互连结构，位于所述堆叠结构背离所述源极层的一侧，所述互连结构与所述沟道结构电连接。
[0011]其中，还包括：外围电路，位于所述互连结构背离堆叠结构的一侧，并与所述互连结构电连接。
[0012]本专利技术提供一种三维存储器的制备方法，包括：提供堆叠设置的第一绝缘层、源极层和堆叠结构，其中，所述源极层位于第一绝缘层和所述堆叠结构之间，所述第一绝缘层为单层绝缘层，所述堆叠结构包括交替堆叠的导电层和层间绝缘层；在所述堆叠结构上形成穿过所述堆叠结构的沟道结构；在所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧形成连接层，其中，所述连接层具有凸出部，所述凸出部穿过所述第二绝缘层与所述源极层电连接；所述第一绝缘层与连接层、所述源极层均接触。
[0013]其中，所述第一绝缘层背离所述源极层的一侧叠设有功能层，在形成所述连接层之前，所述制备方法还包括：在所述源极层和所述堆叠结构上覆盖第二绝缘层；在所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层内形成第一触点，其中，所述第一触点不伸入所述功
能层内。
[0014]其中，所述功能层为衬底，所述第一触点不伸入所述衬底内。
[0015]其中，所述功能层包括衬底与刻蚀停止层，所述衬底形成在所述第一绝缘层背离所述源极层的一侧，所述刻蚀停止层形成在所述第一绝缘层与所述衬底之间，所述第一触点不伸入所述刻蚀停止层内。
[0016]其中，所述功能层还包括氧化层，所述氧化层层叠在所述刻蚀停止层与所述衬底之间。
[0017]其中，“所述第一触点不伸入所述功能层内”包括：所述第一触点与所述第一绝缘层朝向所述功能层的表面平齐，或者，所述第一触点与所述第一绝缘层朝向所述功能层的表面之间具有预设距离。
[0018]其中，所述预设距离在30nm
‑
40nm之间。
[0019]其中，“在所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层内形成第一触点”包括：选择性刻蚀所述第二绝缘层、所述源极层以及所述第一绝缘层，以形成接触孔，所述接触孔不伸入所述功能层内；在所述接触孔内形成触点材料以形成所述第一触点。
[0020]其中，在形成所述第一触点之后，所述制备方法还包括：从所述衬底背离所述第一绝缘层的表面去除部分所述衬底以形成参考衬底，其中，所述参考衬底的厚度小于所述衬底的厚度；去除所述参考衬底。
[0021]其中，“去除所述参考衬底”包括：在去除所述参考衬底时，去除所述第一触点的部分结构，以使得去除部分结构的所述第一触点不凸出所述第一绝缘层远离所述源极层的表面。
[0022]其中，“去除所述参考衬底”包括：采用化学机械研磨的方法去除所述参考衬底。
[0023]其中，所述源极层背向所述堆叠结构的一侧设有初始接地结构，所述初始接地结构穿过所述第一绝缘层后伸入在所述功能层内；“去除所述参考衬底”包括：在去除所述参考衬底时，去除所述初始接地结构的部分结构以形成接地结构，所述接地结构与所述第一绝缘层平齐。
[0024]其中，在去除所述衬底之后，所述制备方法还包括：在所述第一绝缘层上形成过孔，所述过孔露出所述源极层；“在所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧形成连接层”包括：在形成所述连接层，在所述过孔内形成凸出部，所述凸出部与所述源极层连接。
[0025]其中，“在所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层内形成第一触点”包括：在形成所述第一触点时，在所述第二绝缘层内形成第二触点，其中，所述第二触点与所述堆叠结构的导电层连接。
[0026]其中，所述第一触点和所述第二触点的材质为钨，所述连接层的材质均为铝；所述衬底的材质为多晶硅；所述刻蚀停止层的材质为氮化硅；所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的材质为均二氧化硅。
[0027]其中，在去除所述衬底之前，所述制备方法还包括：在所述堆叠结构背离所述源极层的一侧形成互连结构，其中，所述互连结构与所述沟道结构电连接。
[0028]其中，在形成所述互连结构之后，所述制备方法还包括：在所述互连结构背离堆叠结构的一侧形成外围电路，其中，所述外围电路与所述互连结构电连接。
[0029]综上所述，本申请通过设置第一绝缘层为单层绝缘层，这大大减小了三维存储器
的厚度，三维存储器的体积较小，且减少了三维存储器的制备工艺流程，降低了成本。本申请解决了现有的绝缘层为复合的多层，这不仅使得三维存储器的厚度较大，体积较大，而且使得三维存储器的制备工艺复杂，增加成本的技术问题。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种三维存储器的结构示意图。
[0032]图2是本专利技术实施例提供的一种三维存储器的制备方法的流程示意图。
[0033]图3是另一种三维存储器的初始结构示意图。
[0034]图4是对图3中的衬底进行减薄以得到参考衬底的结构示意图。
[0035]图5是去除图4中的参考衬底的结构示意图。
[0036]图6是在图5中的刻蚀停止层与氧化层上形成过孔的结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括：堆叠的第一绝缘层、源极层和堆叠结构，所述源极层位于第一绝缘层和所述堆叠结构之间，所述堆叠结构包括交替堆叠的导电层和层间绝缘层；穿过所述堆叠结构的沟道结构；连接层，位于所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧，并具有凸出部，所述凸出部穿过所述第一绝缘层与所述源极层电连接；所述第一绝缘层为单层绝缘层，且所述第一绝缘层与所述连接层、所述源极层均接触。2.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述第一绝缘层的材料包括氧化硅。3.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，还包括：接地结构，位于所述源极层背向堆叠结构的一侧，所述接地结构穿过所述第一绝缘层，且两端分别与所述源极层、所述连接层电连接。4.如权利要求3所述的三维存储器，其特征在于，所述接地结构与所述源极层为相同材质。5.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，还包括：覆盖所述堆叠结构及所述源极层的第二绝缘层；第一触点，穿过所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层，并与所述连接层电连接。6.如权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，还包括：第二触点，穿过所述第二绝缘层与所述堆叠结构的导电层连接。7.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，还包括：互连结构，位于所述堆叠结构背离所述源极层的一侧，所述互连结构与所述沟道结构电连接。8.如权利要求7所述的三维存储器，其特征在于，还包括：外围电路，位于所述互连结构背离堆叠结构的一侧，并与所述互连结构电连接。9.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：提供堆叠设置的第一绝缘层、源极层和堆叠结构，其中，所述源极层位于第一绝缘层和所述堆叠结构之间，所述第一绝缘层为单层绝缘层，所述堆叠结构包括交替堆叠的导电层和层间绝缘层；在所述堆叠结构上形成穿过所述堆叠结构的沟道结构；在所述第一绝缘层背离所述堆叠结构的一侧形成连接层，其中，所述连接层具有凸出部，所述凸出部穿过所述第一绝缘层与所述源极层电连接；所述第一绝缘层与所述连接层、所述源极层均接触。10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述第一绝缘层背离所述源极层的一侧叠设有功能层，在形成所述连接层之前，所述制备方法还包括：在所述源极层和所述堆叠结构上覆盖第二绝缘层；在所述第二绝缘层、所述源极层及所述第一绝缘层内形成第一触点，其中，所述第一触点不伸入所述功能层内。11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述功能层为衬底，所述第一触点不伸入所述衬底内。
12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述功能层包括衬底与刻蚀停止层，所述衬底形成在所述第一绝缘层背离所述源极层的一侧，所述刻蚀停止层形成在所述第一绝缘层与所述衬底之间，所述第一触点不伸入所述刻蚀停止层内。13.如权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述功能层还包括氧化层，所述氧化层层叠在所述刻蚀停止层与所述衬底之间。14.如权利要求10所述的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明康，肖亮，伍术，
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：