具有阶梯结构的三维存储器器件及其形成方法技术

一种三维(3D)存储器器件包括交错的导电层和电介质层。导电层和电介质层的边缘限定多个阶梯。3D存储器器件还可以包括多个着陆结构，每个着陆结构设置在相应阶梯处的相应导电层上。着陆结构中的每一个着陆结构包括第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一层在第二层之上。第二材料不同于第一材料。层之上。第二材料不同于第一材料。层之上。第二材料不同于第一材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有阶梯结构的三维存储器器件及其形成方法

技术介绍

[0001]本公开涉及存储器器件和用于形成存储器器件的方法，并且更特别地，涉及三维(3D)存储器器件和用于形成3D存储器器件的方法。
[0002]通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，平面半导体器件(例如，存储器单元)被缩小到更小的尺寸。然而，随着半导体器件的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高。3D半导体器件架构可以解决一些平面半导体器件(例如，闪存存储器器件)中的密度限制。

技术实现思路

[0003]在一个方面中，一种3D存储器器件包括交错的导电层和电介质层。导电层和电介质层的边缘限定多个阶梯。3D存储器器件还可以包括多个着陆结构，每个着陆结构设置在相应阶梯处的相应导电层上。着陆结构中的每一个着陆结构包括第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一层在第二层之上。第二材料不同于第一材料。
[0004]在另一方面中，一种存储器系统包括3D存储器器件，3D存储器器件包括交错的导电层和电介质层。导电层和电介质层的边缘限定多个阶梯。3D存储器器件还包括多个着陆结构，每个着陆结构设置在相应阶梯处的相应导电层上。着陆结构中的每一个着陆结构包括第一材料的第一层和第二材料的第二层。第一层在第二层之上。第二材料不同于第一材料。存储器系统还可以包括耦合到3D存储器器件并且被配置为控制3D存储器器件的操作的存储器控制器。
[0005]在又一方面中，一种用于形成3D存储器器件的方法包括以下操作。形成具有交错的牺牲层和电介质层的堆叠体结构。牺牲层和电介质层的边缘限定多个阶梯。形成各自与相应牺牲层接触的牺牲部分。去除牺牲部分和牺牲层，以形成横向凹陷，每个横向凹陷具有第一凹陷部分和在第一凹陷部分之上并且与第一凹陷部分接触的第二凹陷部分。将第一材料沉积到横向凹陷中的每一个横向凹陷中，以填充第一凹陷部分，并且在第二凹陷部分中形成第一层。将第二材料沉积到第二凹陷部分中，以在第二凹陷部分中的第一层之上形成第二层。
附图说明
[0006]并入本文并且形成说明书的一部分的附图示出了本公开的方面，并且与说明书一起进一步用于解释本公开并且使得相关领域技术人员能够制成和使用本公开。
[0007]图1示出了3D存储器器件的截面。
[0008]图2A示出了根据本公开的一些方面的示例性3D存储器器件的俯视图。
[0009]图2B和图2C各自示出了根据本公开的一些方面的图2A中的3D存储器器件的示例的截面图。
[0010]图2D和图2E各自示出了根据本公开的一些方面的图2A中的3D存储器器件的另一示例的截面图。
[0011]图3A、图3B、图4A、图4B、图5A、图5B、图6A、图6B、图7A、图7B、图8A、图8B、图9A、图9B、图10A、图10B、图11A、图11B、图12A和图12B示出了根据本公开的一些方面的在制造工艺的不同阶段处的示例性3D存储器器件的截面图。
[0012]图13示出了根据本公开的一些方面的用于形成3D存储器器件的示例性方法的流程图。
[0013]图14示出了根据本公开的一些方面的具有存储器器件的示例性系统的框图。
[0014]图15A示出了根据本公开的一些方面的具有存储器器件的示例性存储器卡的图。
[0015]图15B示出了根据本公开的一些方面的具有存储器器件的示例性固态驱动器(SSD)的图。
[0016]将参考附图描述本公开。
具体实施方式
[0017]尽管讨论了具体的配置和布置，但是应当理解，这样做仅仅是出于说明的目的。这样，在不脱离本公开的范围的情况下，可以使用其他配置和布置。此外，本公开也可以用于各种其他应用。如本公开中描述的功能和结构特征可以彼此组合、调整和修改，并且以在附图中未具体描绘的方式，使得这些组合、调整和修改在本公开的范围内。
[0018]一般地，术语可以至少部分地从上下文中的使用来理解。例如，至少部分地取决于上下文，如本文所用的术语“一个或多个”可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可以用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，诸如“一”或“所述”的术语同样可以被理解为传达单数用法或传达复数用法，这至少部分地取决于上下文。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达排他的一组因素，并且可以替代地允许存在不一定明确描述的附加因素，这同样至少部分地取决于上下文。
[0019]应当容易理解，在本公开中的“在
…
上”、“在
…
上方”和“在
…
之上”的含义应该以最广泛的方式来解释，使得“在
…
上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括“在某物上”并且其间具有中间特征或层的含义，并且“在
…
上方”或“在
…
之上”不仅意味着“在某物上方”或“在某物之上”的含义，而且还可以包括“在某物上方”或“在某物之上”并且其间不具中间特征或层(即，直接在某物上)的含义。
[0020]此外，诸如“在
…
下面”、“在
…
下方”、“下部”、“在
…
上方”、“上部”等的空间相对术语在本文中为了便于描述可以用于描述一个元件或特征与(一个或多个)另一元件或特征的如图中所示的关系。空间相对术语旨在涵盖除了图中描绘的取向之外的在器件使用或操作中的不同取向。装置可以以其他方式定向(旋转90度或在其他取向下)，并且本文所用的空间相对描述词也可以被相应地解释。
[0021]如本文所用，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在整个下层结构或上层结构之上延伸，或者可以具有小于下层结构或上层结构的范围的范围。此外，层可以是同质或非同质的连续结构的区域，其厚度小于连续结构的厚度。例如，层可以位于处于连续结构的顶表面与底表面之间的或处于连续结构的顶表面和底表面处的任何一对水平面之间。层可以水平地、垂直地和/或沿着锥形表面延伸。衬底可以是层，可以在其中包括一个或多个层，和/或可以在其上、其上方和/或其下方具有一个或多个层。层可以包括多个层。例如，互连层可以包括一个或多个导体和接触层(其中形成互连线和/或过孔触点)以及
一个或多个电介质层。
[0022]如本文所用，术语“衬底”是指其上添加后续材料层的材料。衬底本身可以被图案化。添加到衬底的顶部上的材料可以被图案化，或者可以保持不被图案化。此外，衬底可以包括各种各样的半导体材料，例如，硅、锗、砷化镓、磷化铟等。替代地，衬底可以由非导电材料制成，非导电材料例如玻璃、塑料或者蓝宝石晶圆。
[0023]如本文所用，术语“3D存储器器件”是指在横向定向的衬底上具有垂直定向的存储器单元晶体管串(本文中称为“存储器串”，例如，NAND存储器串)以使得存储器串在相对于衬底的垂直方向上延伸的半导体器件。如本文所用，术语“垂直/垂直地”意味着标称地垂直于衬底的横向表面。
[0024]在3D存储器器件(例如，3D NAND存储器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种三维(3D)存储器器件，包括：交错的导电层和电介质层，其中，所述导电层和所述电介质层的边缘限定多个阶梯；以及多个着陆结构，每个着陆结构设置在相应阶梯处的相应导电层上，其中，所述着陆结构中的每一个着陆结构包括第一材料的第一层和第二材料的第二层，所述第一层在所述第二层之上，所述第二材料不同于所述第一材料。2.根据权利要求1所述的3D存储器器件，其中，所述第一材料包括导电材料。3.根据权利要求1或2所述的3D存储器器件，其中，所述第一材料包括钨。4.根据权利要求1
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3中的任何一项所述的3D存储器器件，其中，所述第二材料包括氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、多晶硅或其组合。5.根据权利要求1
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4中的任何一项所述的3D存储器器件，其中，所述第一层与所述相应导电层接触，并且横向地和垂直地围绕所述第二层。6.根据权利要求1
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5中的任何一项所述的3D存储器器件，其中，所述着陆结构各自还包括被所述第二层围绕的第三层，所述第三层包括第三材料。7.根据权利要求6所述的3D存储器器件，其中，所述第三材料是导电材料。8.根据权利要求6或7所述的3D存储器器件，其中，所述第三材料与所述第一材料相同。9.根据权利要求5所述的3D存储器器件，其中所述第一层在相应着陆结构的侧表面之上；并且所述第二层填充所述相应着陆结构的其余部分。10.根据权利要求9所述的3D存储器器件，其中，所述第一层包括钨，所述第二层包括氮化硅，并且所述相应导电层包括钨。11.根据权利要求9所述的3D存储器器件，其中，所述第一层包括钨，所述第二层包括多晶硅，并且所述相应导电层包括钨。12.根据权利要求6
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8中的任何一项所述的3D存储器器件，其中所述第一层在相应着陆结构的侧表面之上；所述第二层在所述第一层和所述相应导电层的侧表面之上；并且所述第三层填充所述相应着陆结构的其余部分。13.根据权利要求12所述的3D存储器器件，其中，所述第一层包括钨，所述第二层包括氧化硅，所述第三层包括钨，并且所述相应导电层包括钨。14.根据权利要求1
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13中的任何一项所述的3D存储器器件，其中，所述导电层各自包括所述第一材料。15.一种存储器系统，包括：三维(3D)存储器器件，包括：交错的导电层和电介质层，其中，所述导电层和所述电介质层的边缘限定多个阶梯；以及多个着陆结构，每个着陆结构设置在相应阶梯处的相应导电层上，其中，所述着陆结构中的每一个着陆结构包括第一材料的第一层和第二材料的第二层，所述第一层在所述第二层之上，所述第二材料不同于所述第一材料，以及存储器控制器，所述存储器控制器耦合到所述3D存储器器件并且被配置为控制所述3D
存储器器件的操作。16.根据权利要求15所述的存储器系统，其中，所述第一材料包括导电材料，并且所述第二材料不同于所述第一材料。17.根据权利要求15或16所述的存储器系统，其中，所述第一层与所述相应导电层接触，并且横向地和垂直地围绕所述第二层。18.根据权利要求15
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17中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张中，周文犀，王迪，夏志良，霍宗亮，
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：