包含用于接触通孔结构的介电阱结构的多层三维存储器器件及其形成方法技术

在衬底上方形成第一绝缘层和第一间隔物材料层的第一竖直交替序列以及第一层后向阶梯式介电材料部分。该第一间隔物材料层形成为第一导电层，或者随后被该第一导电层替换。在该第一竖直交替序列和该第一层后向阶梯式介电材料部分上方形成第二绝缘层和第二间隔物材料层的第二竖直交替序列以及第二层后向阶梯式介电材料部分。该第二间隔物材料层形成为第二导电层，或者随后被该第二导电层替换。穿过该第二竖直交替序列在该第一层后向阶梯式介电材料部分上方形成开口，并且用介电阱结构填充该开口。可穿过该介电阱结构和该第一层后向阶梯式介电材料部分在该第一导电层上形成接触通孔结构。接触通孔结构。接触通孔结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含用于接触通孔结构的介电阱结构的多层三维存储器器件及其形成方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求提交于2020年3月24日的美国非临时专利申请号16/827,990的优先权的权益，该美国非临时专利申请的全部内容据此以引用的方式并入以用于所有目的。


[0003]本公开整体涉及半导体器件领域，并且具体地讲，涉及包括用于接触通孔结构的介电阱结构的多层三维存储器器件及其形成方法。

技术介绍

[0004]包括每个单元具有一个位的三维竖直NAND串的三维半导体器件在T.Endoh等人的标题为“Novel Ultra High Density Memory With A Stacked
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Surrounding Gate Transistor(S
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SGT)Structured Cell(具有堆叠的围绕栅极晶体管(S
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SGT)结构化单元的新型超高密度存储器)”，IEDM Proc.(2001)33
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36的文章中公开。
专利技术内容
[00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】1.一种三维存储器器件，所述三维存储器器件包括：第一绝缘层和第一导电层的第一层交替堆叠，所述第一层交替堆叠定位在衬底上方；第一层后向阶梯式介电材料部分，所述第一层后向阶梯式介电材料部分覆盖在所述第一层交替堆叠的第一阶梯式表面上面；第二绝缘层和第二导电层的第二层交替堆叠，其中所述第二层交替堆叠覆盖在所述第一层交替堆叠上面并且覆盖在包括所述第一层后向阶梯式介电材料部分的平坦顶表面的水平平面上面；存储器开口填充结构，所述存储器开口填充结构定位在第一存储器阵列区域内并且竖直延伸穿过所述第一层交替堆叠和所述第二层交替堆叠内的每一层，其中所述存储器开口填充结构中的每一个存储器开口填充结构包括相应存储器膜和相应竖直半导体沟道；第二层后向阶梯式介电材料部分，所述第二层后向阶梯式介电材料部分覆盖在所述第二层交替堆叠的第二阶梯式表面上面并且延伸穿过所述第二层交替堆叠的第一横向凹陷部区域；以及介电阱结构，所述介电阱结构接触所述第一层后向阶梯式介电材料部分的顶表面并且延伸穿过所述第二层交替堆叠的第二横向凹陷部区域。2.根据权利要求1所述的三维存储器器件，还包括第一接触通孔结构，所述第一接触通孔结构竖直延伸穿过所述介电阱结构和所述第一层后向阶梯式介电材料部分并且接触所述第一导电层中的相应一者。3.根据权利要求2所述的三维存储器器件，还包括第二接触通孔结构，所述第二接触通孔结构竖直延伸穿过所述第二层后向阶梯式介电材料部分并且接触所述第二导电层中的相应一者。4.根据权利要求1所述的三维存储器器件，还包括：第一背侧沟槽填充结构，所述第一背侧沟槽填充结构沿第一水平方向横向延伸并且接触所述第一层交替堆叠的第一侧壁和所述第二层交替堆叠的第一侧壁；以及第二背侧沟槽填充结构，所述第二背侧沟槽填充结构沿所述第一水平方向横向延伸并且接触所述第一层交替堆叠的第二侧壁和所述第二层交替堆叠的第二侧壁。5.根据权利要求4所述的三维存储器器件，其中所述介电阱结构包括第一锥形侧壁，所述第一锥形侧壁沿所述第一水平方向横向延伸并且定位在所述第一背侧沟槽填充结构和所述第二背侧沟槽填充结构之间并且与所述第一背侧沟槽填充结构和所述第二背侧沟槽填充结构中的每一者横向间隔开。6.根据权利要求5所述的三维存储器器件，其中：所述介电阱结构包括沿第二水平方向横向延伸的一对第二锥形侧壁；并且所述介电阱结构的所述第二锥形侧壁中的每一个第二锥形侧壁的整体接触所述第二层交替堆叠的相应侧壁。7.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述介电阱结构的底表面的整体与所述第一层后向阶梯式介电材料部分的顶表面接触。8.根据权利要求7所述的三维存储器器件，其中所述介电阱结构的所述底表面的周边的第一部分从所述第一层后向阶梯式介电材料部分的顶表面的周边的第一部分横向向内偏移。
9.根据权利要求1所述的三维存储器器件，还包括定位在第二存储器阵列区域内的第二存储器开口填充结构，所述第二存储器阵列区域通过所述第二层后向阶梯式介电材料部分和所述介电阱结构沿第一水平方向从所述第一存储器阵列区域横向偏移，其中所述第一层交替堆叠的每一层和所述第二层交替堆叠的每一层存在于所述第二存储器阵列区域内。10.根据权利要求9所述的三维存储器器件，其中所述第一导电层中的至少一些导电层和所述第二导电层中的至少一些导电层穿过桥接区域从所述第一存储器阵列区域连续延伸到所述第二存储器阵列区域，并且接触所述第二层后向阶梯式介电材料部分和所述介电阱结构中的每一者。11.根据权利要求1所述的三维存储器器件，其中所述第二层后向阶梯式介电材料部分和所述介电阱结构包含相同的介电材料，并且通过所述第二层交替堆叠的沿垂直于第一水平方向的第二水平方向横向延伸的一部分沿所述第一水平方向彼此横向间隔开。12.根据权利要求1所述的三维存储器器件，还包括：第一支撑柱结构，所述第一支撑柱结构竖直延伸穿过所述介电阱结构、所述第一层后向阶梯式介电材料部分，和所述第一层交替堆叠的在所述第一层后向阶梯式介电材料部分下面的部分；以及第二支撑柱结构，所述第二支撑柱结构竖直延伸穿过所述第二层后向阶梯式介电材料部分、所述第二层交替堆叠的在所述第二层后向阶梯式介电材料部分下面的部分，和所述第一层交替堆叠内的每一层。13.根据权利要求9所述的三维存储器器件，还包括：附加第一绝缘层和附加第一导电层的附加第一层交替堆叠，所述附加第一层交替堆叠定位在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：水谷祐树，广居雅之，外山史晃，
申请(专利权)人：桑迪士克科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：