存储器结构及其形成方法技术

本发明专利技术涉及一种存储器结构及其形成方法，所述存储器结构包括：第一基底，包括：衬底层和存储层，所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面，所述存储层位于所述衬底层的第一表面上，所述第一基底包括焊垫区域；介质层，位于所述衬底层的第二表面上；焊垫，位于所述焊垫区域上的介质层表面；隔离结构，贯穿所述衬底层，且位于所述焊垫下方的衬底层被所述隔离结构包围，以用于隔离所述焊垫下方的衬底层与所述隔离结构外围的衬底层。本发明专利技术的存储器结构中焊垫与衬底层之间的寄生电容被减小，有利于提高存储器性能。高存储器性能。高存储器性能。

【技术实现步骤摘要】
存储器结构及其形成方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种存储器结构及其形成方法。

技术介绍

[0002]近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(Bit Cost)，三维的闪存存储器(3D NAND)技术得到了迅速发展。
[0003]在3D NAND闪存结构中，包括存储阵列结构以及位于存储阵列结构上方的CMOS电路结构，所述存储阵列结构和CMOS电路结构通常分别形成于两个不同的晶圆上，然后通过键合方式，将CMOS电路晶圆键合到存储整列结构上方，将CMOS电路和存储阵列电路连接在一起；然后再将存储阵列结构所在晶圆的背面减薄，通过贯穿背面的接触部和焊垫将整个电路接出。焊垫与晶圆背面之间具有绝缘层，当焊垫和晶圆同时有电流通过时，焊垫与晶圆之间会产生强烈的寄生电容，减慢运算存储的速度。
[0004]现有技术中，一般通过提高焊垫与晶圆之间的绝缘层厚度来减少寄生电容，通常要求绝缘层的厚度大于1.4μm，才能有效降低焊垫与晶圆之间的绝缘层。但是由于电路接出需要同时打通绝缘层和晶圆形成贯穿晶圆通孔，绝缘层厚度增加，会导致贯穿晶圆通孔的深宽比增加，并且还需要严格控制贯穿晶圆通孔的特征尺寸和形貌，工艺的偏差可能导致电路断路或者漏电，这样就大大增加工艺的难度，需要更先进的半导体处理机台，工艺成本增加。
[0005]如何有效降低存储器结构的寄生电容，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种存储器结构及其形成方法，有效降低存储器结构的寄生电容，提高存储器性能。
[0007]本专利技术的技术方案提供一种存储器结构，包括：
[0008]第一基底，包括：衬底层和存储层，所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面，所述存储层位于所述衬底层的第一表面上，所述第一基底包括焊垫区域；
[0009]介质层，位于所述衬底层的第二表面上；
[0010]焊垫，位于所述焊垫区域上方的介质层表面；
[0011]隔离结构，贯穿所述衬底层，且位于所述焊垫下方的衬底层被所述隔离结构包围，以用于隔离所述焊垫下方的衬底层与所述隔离结构外围的衬底层。
[0012]可选的，所述隔离结构位于所述焊垫区域。
[0013]可选的，所述第一基底还包括所述焊垫区域外的器件区域。
[0014]可选的，所述隔离结构位于所述器件区域。
[0015]可选的，所述隔离结构位于所述焊垫区域与所述器件区域的交界处。
[0016]可选的，所述隔离结构还贯穿所述介质层。
[0017]可选的，还包括：第一接触部，所述第一接触部贯穿所述介质层和焊垫区域的衬底层；所述焊垫连接至所述第一接触部。
[0018]可选的，所述第一接触部包括金属柱以及位于所述金属柱侧壁表面的绝缘侧墙。
[0019]可选的，所述隔离结构的特征尺寸小于所述第一接触部的特征尺寸。
[0020]可选的，所述焊垫在衬底层上的投影与所述隔离结构之间的最小距离为0.5μm。
[0021]可选的，所述隔离结构包括两个以上套嵌设置的隔离环。
[0022]可选的，相邻隔离环之间的距离为0.8μm～1.2μm。
[0023]可选的，所述存储层内形成有第二接触部，所述第一接触部连接至所述第二接触部。
[0024]可选的，还包括：第二基底，所述第二基底内形成有外围电路；所述第二基底键合于所述存储层表面，所述存储层内形成有存储单元和连接所述存储单元的存储电路结构，所述第二基底内的外围电路与所述存储层内的存储电路结构之间形成电连接。
[0025]本专利技术还提供一种存储器结构的形成方法，其包括：
[0026]提供第一基底，包括衬底层和存储层，所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面，所述存储层位于所述衬底层的第一表面上，所述第一基底包括焊垫区域；
[0027]在所述衬底层的第二表面形成介质层；
[0028]形成贯穿所述衬底层的隔离结构；
[0029]在所述焊垫区域上方的介质层表面形成焊垫，位于所述焊垫下方的衬底层被所述隔离结构包围，以用于隔离所述焊垫下方的衬底层与所述隔离结构外围的衬底层。
[0030]可选的，所述方法进一步包括：在所述衬底层的第二表面形成所述介质层之前，形成贯穿所述衬底层的隔离结构，形成贯穿所述衬底层的隔离结构的方法包括：形成贯穿所述衬底层的隔离沟槽，所述隔离沟槽包围待形成的焊垫下方的衬底层；形成填充满所述隔离沟槽的隔离材料。
[0031]可选的，还包括：形成贯穿所述介质层和焊垫区域的衬底层的第一接触部；所述焊垫连接至所述第一接触部。
[0032]可选的，所述第一接触部和隔离结构的形成方法包括：刻蚀所述介质层至所述衬底层，在所述介质层内形成第一开口和第二开口；沿所述第一开口和所述第二开口同时刻蚀所述衬底层，分别形成贯穿所述衬底层的隔离沟槽和接触孔；形成填充满所述隔离沟槽、第一开口以及覆盖所述接触孔和第二开口内壁表面的绝缘材料层；去除位于所述接触孔底部的绝缘材料层；形成填充满所述接触孔和第二开口的金属材料层，并以所述介质层为停止层进行平坦化处理。
[0033]可选的，所述存储层内形成有贯穿所述存储层的第二接触部，所述第一接触部连接至所述第二接触部。
[0034]可选的，所述隔离结构的特征尺寸小于所述第一接触部的特征尺寸。
[0035]可选的，所述焊垫在衬底层上的投影与所述隔离结构之间的最小距离为0.5μm。
[0036]可选的，所述隔离结构包括两个以上套嵌设置的隔离环。
[0037]可选的，相邻隔离环之间的距离为0.8μm～1.2μm。
[0038]可选的，所述第一基底的存储层表面还键合有第二基底；所述存储层内形成有存储单元和连接所述存储单元的存储电路结构，所述第二基底内的外围电路与所述存储层内的存储电路结构之间形成电连接。
[0039]本专利技术的存储器结构的形成方法，在所述衬底层内形成有隔离结构作为焊垫下方的衬底层与器件区域的衬底层之间的物理隔离结构，降低焊垫与衬底层之间形成的寄生电容，从而能够提高存储器结构的性能。进一步的，所述隔离结构可以在形成贯穿衬底层的第一接触部的过程中同时形成，无需增加工艺步骤。
附图说明
[0040]图1至图7为本专利技术一具体实施方式的存储器结构的形成过程的结构示意图；
[0041]图8～图10为本专利技术具体实施方式的存储结构中隔离环与焊垫的俯视示意图。
具体实施方式
[0042]下面结合附图对本专利技术提供的存储器结构及其形成方法的具体实施方式做详细说明。
[0043]请参考图1至图7，为本专利技术一具体实施方式的存储器结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器结构，其特征在于，包括：第一基底，包括：衬底层和存储层，所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面，所述存储层位于所述衬底层的第一表面上，所述第一基底包括焊垫区域；介质层，位于所述衬底层的第二表面上；焊垫，位于所述焊垫区域上方的介质层表面；隔离结构，贯穿所述衬底层，且位于所述焊垫下方的衬底层被所述隔离结构包围，以用于隔离所述焊垫下方的衬底层与所述隔离结构外围的衬底层。2.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构位于所述焊垫区域。3.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述第一基底还包括所述焊垫区域外的器件区域。4.根据权利要求3所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构位于所述器件区域。5.根据权利要求3所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构位于所述焊垫区域与所述器件区域的交界处。6.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构还贯穿所述介质层。7.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，还包括：第一接触部，所述第一接触部贯穿所述介质层和焊垫区域的衬底层；所述焊垫连接至所述第一接触部。8.根据权利要求7所述的存储器结构，其特征在于，所述第一接触部包括金属柱以及位于所述金属柱侧壁表面的绝缘侧墙。9.根据权利要求7所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构的特征尺寸小于所述第一接触部的特征尺寸。10.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述焊垫在衬底层上的投影与所述隔离结构之间的最小距离为0.5μm。11.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，所述隔离结构包括两个以上套嵌设置的隔离环。12.根据权利要求11所述的存储器结构，其特征在于，相邻隔离环之间的距离为0.8μm～1.2μm。13.根据权利要求7所述的存储器结构，其特征在于，所述存储层内形成有第二接触部，所述第一接触部连接至所述第二接触部。14.根据权利要求1所述的存储器结构，其特征在于，还包括：第二基底，所述第二基底内形成有外围电路；所述第二基底键合于所述存储层表面，所述存储层内形成有存储单元和连接所述存储单元的存储电路结构，所述第二基底内的外围电路与所述存储层内的存储电路结构之间形成电连接。15.一种存储器结构的形成方法，其特征在于，包括：提供第一基底，包括衬底层和存储层，所述衬底层具有相对的第一表面和第二表面，所述存储层位于所述衬底层的第一表面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赫，董金文，朱继锋，华子群，肖亮，王永庆，
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：