[发明专利]三维存储器件及其形成方法

说明书

提供了一种三维(3D)存储器件以及形成3D存储器件的方法。在一个示例中，所述3D存储器件包括：衬底；存储堆叠体，包括在所述衬底上的交错的导电层和电介质层；以及阶梯结构，在所述存储堆叠体的一侧上。所述3D存储器件还包括：在所述阶梯结构中的阶梯接触部；多个虚设源极结构，每一个虚设源极结构垂直延伸穿过所述阶梯结构。所述多个虚设源极结构围绕所述阶梯接触部。

技术领域

本公开的实施例涉及三维(3D)存储器件及其制造方法。

背景技术

通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，平面存储单元被缩放到较小的尺寸。然而，随着存储单元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。结果，平面存储单元的存储密度接近上限。

3D存储架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3D存储架构包括存储器阵列和用于控制信号来往于存储器阵列的外围器件。

发明内容

于此公开了3D存储器件和用于形成该器件的方法的实施例。

在一个示例中，提供了一种3D存储器件。所述3D存储器件包括：衬底；存储堆叠体，包括在所述衬底上的交错的导电层和电介质层；以及阶梯结构，在所述存储堆叠体的一侧上。所述3D存储器件还包括在所述阶梯结构中的阶梯接触部。所述3D存储器件还包括多个虚设源极结构，每一个虚设源极结构垂直延伸穿过所述阶梯结构。所述多个虚设源极结构围绕所述阶梯接触部。

在另一示例中，提供了一种3D存储器件。所述3D存储器件包括：衬底；存储堆叠体，具有在所述衬底上的交错的导电层和电介质层；以及阶梯结构，在所述存储堆叠体的一侧上。所述3D存储器件还包括虚设沟道结构的阵列，每一个虚设沟道结构垂直延伸穿过所述阶梯结构。所述3D存储器件还包括多个虚设源极结构，每一个虚设源极结构垂直延伸穿过所述阶梯堆叠体。所述虚设沟道结构的子集由所述多个虚设源极结构围绕。

在又一示例中，提供了一种用于形成3D存储器件的方法。所述方法包括在衬底上形成电介质堆叠体，所述电介质堆叠体包括交错的牺牲层和电介质层。所述方法还包括形成在所述电介质堆叠体的至少一侧上的阶梯结构。所述方法还包括形成垂直延伸穿过所述阶梯结构的多个虚设沟道孔和多个虚设源极孔。所述虚设沟道孔的子集由所述多个虚设源极孔围绕。所述方法还包括形成在所述多个虚设沟道孔中的每一个虚设沟道孔中的虚设沟道结构以及通过经所述虚设源极孔用导电层来替代所述阶梯结构中的所述牺牲层来形成在所述阶梯结构中的交错的所述导电层和电介质层。另外，所述方法包括形成沿着所述多个虚设源极孔中的每一个虚设源极孔的侧壁的间隔物以覆盖所述阶梯结构中的所述导电层以及形成在所述多个虚设源极孔中的每一个虚设源极孔中的所述间隔物内的接触部。

在再一示例中，提供了一种用于形成3D存储器件的方法。所述方法包括在衬底上交替地沉积交错的牺牲层和电介质层。所述方法还包括在所述交错的牺牲层和电介质层的至少一侧上形成阶梯结构。所述方法还包括同时蚀刻穿过所述阶梯结构以形成多个虚设沟道孔和多个虚设源极孔。所述多个虚设源极孔在沿着平面图中的横向方向的行中与所述多个虚设沟道孔的部分对准。所述方法还包括在所述多个虚设源极孔中的每一个虚设源极孔和所述多个虚设沟道孔中的每一个虚设沟道孔中沉积密封层。所述方法还包括蚀刻掉所述虚设源极孔中的每一个虚设源极孔中的所述密封层。另外，所述方法包括经所述虚设源极孔用多个导电层来替代所述阶梯结构中的所述牺牲层以及沿着所述虚设源极孔中的每一个虚设源极孔的侧壁沉积间隔物。

附图说明

在此并入并形成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与描述一起，进一步用于解释本公开的原理并使得本领域技术人员能够实现和使用本公开。

图1A-1C示出了根据本公开的一些实施例的示例性3D存储器件的平面图。

图1D示出了根据本公开的一些实施例的图1A中所示的3D存储器件沿着A-A’方向的截面图。