System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 半导体结构及其制备方法、三维存储器、存储系统技术方案_技高网

半导体结构及其制备方法、三维存储器、存储系统技术方案

技术编号:41418230 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-21 20:51
本公开提供了一种半导体结构及其制备方法、三维存储器、存储系统,涉及半导体芯片技术领域,以减小连接区的面积,提升存储密度。半导体结构包括堆叠结构、多个导电结构和第一绝缘层。堆叠结构包括多层交替设置的第一介质层和栅极层;堆叠结构具有存储区和连接区,连接区的堆叠结构还包括多层交替设置的第一介质层和第二介质层。多个导电结构设置于连接区。导电结构包括相互绝缘的多个导电部,每个导电部贯穿部分堆叠结构,且与栅极层连接。多个导电部的贯穿叠结构的部分依次嵌套设置。上述半导体结构应用于三维存储器中,以实现数据的读取和写入操作。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体芯片,尤其涉及一种半导体结构及其制备方法、三维存储器、存储系统


技术介绍

1、随着存储单元的特征尺寸接近工艺下限,平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高昂,这造成2d或者平面nand闪存的存储密度接近上限。

2、为克服2d或者平面nand闪存带来的限制,业界已经研发了具有三维结构的三维存储器(3d nand),通过将存储单元三维地布置在衬底之上来提高存储密度。其中,如何提高存储密度是目前需要解决的问题。


技术实现思路

1、本公开的实施例提供一种半导体结构及其制备方法、三维存储器、存储系统,以减小连接区的面积,提升存储密度。

2、为达到上述目的,本公开的实施例采用如下技术方案:

3、一方面,提供一种半导体结构。所述半导体结构包括堆叠结构和多个导电结构。所述堆叠结构具有存储区和连接区。所述堆叠结构包括多层交替设置的第一介质层和栅极层;所述堆叠结构具有存储区和连接区,所述连接区的所述堆叠结构还包括多层交替设置的所述第一介质层和第二介质层。所述多个导电结构设置于所述连接区。所述导电结构包括相互绝缘的多个导电部,每个导电部贯穿部分所述堆叠结构,且与所述栅极层连接;所述多个导电部的贯穿所述堆叠结构的部分依次嵌套设置。

4、本公开的上述实施例提供的半导体结构,导电结构包括相互绝缘的多个导电部,每个导电部贯穿部分堆叠结构与栅极层连接。其中,多个导电部的贯穿堆叠结构的部分依次嵌套设置。在这种情况下,每一个导电结构的多个导电部集中设置,且可以分别与多个栅极层电接触,从而将栅极层引出,并与相应的字线连接线电连接。也就是说,多个栅极层对应的多个导电部可以集成设置,形成一个导电结构,使得导电结构中的多个导电部所占用的面积缩减,从而减小所有的导电部占用的总面积,减小连接区的面积,提升存储密度。

5、在一些实施例中,所述导电部包括第一子导电部和第二子导电部。所述第一子导电部贯穿部分所述堆叠结构,且所述多个导电部的第一子导电部依次嵌套设置。所述第二子导电部与所述栅极层同层设置,且所述第二子导电部与所述栅极层和所述第一子导电部连接。

6、在一些实施例中,所述导电结构中的多个导电部,相较靠近所述存储区的导电部连接的栅极层,位于相较远离所述存储区的导电部连接的栅极层的上侧。

7、在一些实施例中,所述导电结构中的多个导电部,最靠近所述存储区的导电部的第一子导电部包括第一子部和第一搭接部。所述第一搭接部与所述第一子部连接。

8、在一些实施例中,所述导电结构中的多个导电部,最远离所述存储区的导电部的第一子导电部向参考面的正投影为环形或圆形;其余的导电部的第一子导电部向所述参考面的正投影为环形;所述参考面为所述堆叠结构的下表面所在的平面。

9、在一些实施例中,所述半导体结构还包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置于所述导电结构与所述堆叠结构之间。和/或,所述导电结构还包括第二绝缘层,所述第二绝缘层设置于任意相邻的两个导电部之间。

10、在一些实施例中,所述多个导电部包括第一导电部和第二导电部,所述第一导电部的第一子导电部围绕所述第二导电部的第一子导电部。

11、在一些实施例中,所述第二导电部的第一子导电部包括连接柱和填充柱。所述连接柱贯穿部分所述堆叠结构,且与所述第二子导电部连接;所述连接柱围成单侧具有第一开口的筒状结构,且所述第一开口朝向所述堆叠结构的下侧。所述填充柱位于所述连接柱围成的筒状结构内;所述填充柱包括柱体和固定部,所述柱体与所述连接柱间隔设置;所述固定部位于在所述柱体的上端,且所述固定部与所述柱体以及所述连接柱连接。

12、在一些实施例中,所述连接柱包括第一部分、第二部分和第三部分。所述第一部分贯穿所述第一导电部连接的栅极层同层设置的第二介质层和所述第二导电部连接的栅极层同层设置的第二介质层之间的膜层;所述第一部分围成筒状结构,所述柱体位于所述第一部分围成的筒状结构内。所述第二部分向参考面的正投影与所述第一部分向所述参考面的正投影部分重叠;所述参考面为所述堆叠结构的下表面所在的平面;所述第二部分由所述堆叠结构的上表面,延伸至所述第一部分的上端;所述第二部分围成筒状结构。所述第三部分封堵所述第二部分围成的筒状结构的上侧的开口。

13、在一些实施例中,所述第二导电部还包括第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述柱体与所述连接柱之间。

14、在一些实施例中,所述第二导电部还包括填充层,所述填充层位于所述固定部和所述连接柱之间。

15、在一些实施例中,所述第二导电部的第一子导电部包括第一子柱和第二子柱。所述第一子柱贯穿所述第一导电部连接的栅极层同层设置的第二介质层和所述第二导电部连接的栅极层同层设置的第二介质层之间的膜层。所述第二子柱由所述堆叠结构的上表面,延伸至所述第一子柱。

16、另一方面,提供一种半导体结构的制备方法。所述半导体结构的制备方法包括:形成堆叠结构;所述堆叠结构包括多层交替设置的第一介质层和栅极层;所述堆叠结构具有存储区和连接区,所述连接区的所述堆叠结构还包括多层交替设置的所述第一介质层和第二介质层。形成接触孔;所述接触孔位于所述连接区。在所述接触孔内形成导电结构;所述导电结构包括相互绝缘的多个导电部,每个导电部贯穿部分所述堆叠结构,且与所述栅极层连接。

17、在一些实施例中,所述形成接触孔,包括:形成第一子孔的第一孔段;所述第一子孔的第一孔段延伸至对应的栅极层的上方且相邻的第一介质层的上表面。对所述第一子孔的第一孔段的底部刻蚀,形成第二子孔的第一孔段;所述第二子孔的第一孔段延伸至对应栅极层的上方且相邻的第一介质层的上表面。

18、在一些实施例中,所述堆叠结构包括n个第一介质层,n为大于1的整数;由所述堆叠结构的上表面至下表面,所述n个第一介质层分别为第1~第n个第一介质层。所述形成接触孔,包括:形成第一初始子孔;所述第一初始子孔延伸至第2个第一介质层的上表面。对所述第一初始子孔的底部刻蚀,形成第二初始子孔;所述第二初始子孔延伸至第3个第一介质层的上表面。对所述第一初始子孔和所述第二初始子孔的底部同步刻蚀,形成第一子孔的第一孔段和第二子孔内的第一孔段;所述第一子孔和所述第二子孔的第一孔段均延伸至对应栅极层的上方且相邻的第一介质层的上表面。

19、在一些实施例中,所述形成接触孔,还包括:形成第一绝缘层并去除所述第一子孔和所述第二子孔的第一孔段的底部暴露的第一介质层;所述第一绝缘层覆盖所述第一子孔的第一孔段和所述第二子孔的第一孔段的侧壁。刻蚀两个第一孔段的底部暴露的两个第二介质层,形成所述第一子孔的第二孔段和所述第二子孔的第二孔段,所述第一子孔和所述第二子孔的第二孔段均暴露对应的栅极层。

20、在一些实施例中,所述在所述接触孔内形成导电结构,包括:形成第一导电薄膜;所述第一导电薄膜覆盖所述堆叠结构、所述第一子孔和所述第二子孔的第一孔段的侧壁和底壁,且填充所述第一子孔和所述第二子孔的第二孔段本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种半导体结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述导电部包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,相较靠近所述存储区的导电部连接的栅极层,位于相较远离所述存储区的导电部连接的栅极层的上侧。

4.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,最靠近所述存储区的导电部的第一子导电部包括第一子部和第一搭接部,所述第一搭接部与所述第一子部连接。

5.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,最远离所述存储区的导电部的第一子导电部向参考面的正投影为环形或圆形;其余的导电部的第一子导电部向所述参考面的正投影为环形;所述参考面为所述堆叠结构的下表面所在的平面。

6.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置于所述导电结构与所述堆叠结构之间;

7.根据权利要求2~6中任一项所述的半导体结构,其特征在于,所述多个导电部包括第一导电部和第二导电部,所述第一导电部的第一子导电部围绕所述第二导电部的第一子导电部。

8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电部的第一子导电部包括:

9.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述连接柱包括:

10.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电部还包括第三绝缘层,所述第三绝缘层位于所述柱体与所述连接柱之间。

11.根据权利要求8所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电部还包括填充层,所述填充层位于所述固定部和所述连接柱之间。

12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电部的第一子导电部包括:

13.一种半导体结构的制备方法,其特征在于,包括:

14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述形成接触孔,包括:

15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述堆叠结构包括N个第一介质层,N为大于1的整数;由所述堆叠结构的上表面至下表面,所述N个第一介质层分别为第1~第N个第一介质层;

16.根据权利要求14或15所述的制备方法,其特征在于,所述形成接触孔,还包括:

17.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述在所述接触孔内形成导电结构,包括:

18.根据权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述在所述接触孔内形成导电结构,包括:

19.一种三维存储器,其特征在于,包括:

20.一种存储系统,其特征在于,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种半导体结构,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述导电部包括:

3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,相较靠近所述存储区的导电部连接的栅极层,位于相较远离所述存储区的导电部连接的栅极层的上侧。

4.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,最靠近所述存储区的导电部的第一子导电部包括第一子部和第一搭接部,所述第一搭接部与所述第一子部连接。

5.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述导电结构中的多个导电部,最远离所述存储区的导电部的第一子导电部向参考面的正投影为环形或圆形;其余的导电部的第一子导电部向所述参考面的正投影为环形;所述参考面为所述堆叠结构的下表面所在的平面。

6.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述半导体结构还包括第一绝缘层,所述第一绝缘层设置于所述导电结构与所述堆叠结构之间;

7.根据权利要求2~6中任一项所述的半导体结构,其特征在于,所述多个导电部包括第一导电部和第二导电部,所述第一导电部的第一子导电部围绕所述第二导电部的第一子导电部。

8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电部的第一子导电部包括:

9.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:郝奇徐伟袁彬许宗珂霍宗亮
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:

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