[发明专利]一种三维存储器件及其制造方法

说明书

本公开提供一种三维存储器件及其制造方法，其中，所述三维存储器件，包括：衬底；堆叠体，包括位于所述衬底正面上交错布置的导电层和电介质层；沟道结构，垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述衬底内；栅极线狭缝，垂直穿过所述堆叠体，连接到所述衬底正面上；阵列公共源极，位于栅极线狭缝侧壁上与堆叠体接触；拾取区，位于衬底背面与所述阵列公共源极相对应的位置，所述拾取区内具有导电材料。本方案通过在晶圆背面形成阵列公共源极的拾取区，不但可以避免拾取区占用存储器的存储空间，还可以避免阵列公共源极字线暴露的风险。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种三维(3D)存储器件及其制造方法。

背景技术

随着存储器技术的发展，存储器件的体积逐渐缩小，数据处理量越来越大，平面存储器工艺已经难以满足存储器件性能的需求，因此，三维存储器工艺逐渐被大家所关注，三维存储器工艺能够突破平面存储器工艺的限制，在相同面积的情况下，能够在垂直方向集成更多的存储单元，大幅度提高了存储器件的性能。

目前，常规的三维存储器件中采用从晶片正面形成阵列公共源极(ACS，ArrayCommon Source)，阵列公共源极的拾取区(ACS pick up region)会损失一部分存储面积，而且工艺上也较为复杂。

发明内容

本方案意在提供一种三维(3D)存储器件及其制造方法。

为实现上述目的，本方案采用如下技术方案：

第一个方面，本方案提供了一种三维存储器件，包括：

衬底；

堆叠体，包括位于所述衬底正面上交错布置的导电层和电介质层；

沟道结构，垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述衬底内；

栅极线狭缝，垂直穿过所述堆叠体，连接到所述衬底正面上；

阵列公共源极，位于栅极线狭缝侧壁上，并与堆叠体接触；

拾取区，位于衬底背面，所述拾取区内具有导电材料。

在一种优选地实施例中，相邻两个栅极线狭缝之间的多个沟道结构呈阵列方式排布。

在一种优选地实施例中，所述沟道结构延伸至所述衬底内的部分，沿垂直于沟道结构的方向具有通道结构。

在一种优选地实施例中，所述沟道结构包括：存储层、半导体通道层和覆盖层。

在一种优选地实施例中，所述栅极线狭缝内填充有第一氧化物材料。

在一种优选地实施例中，所述衬底由下至上依次包括：P型硅衬底、N型硅外延层和N型多晶硅层；

所述沟道结构延伸至N型硅外延层；

所述拾取区垂直穿过P型硅衬底和N型硅外延层。

在一种优选地实施例中，所述导电材料穿过所述拾取区与衬底中的N型硅外延层接触。

在一种优选地实施例中，所述拾取区内位于所述导电材料周边填充有第二氧化物材料。

在一种优选地实施例中，所述拾取区的宽度小于栅极线狭缝的宽度。

第二个方面，本方案提供了一种三维半导体器件的制造方法，该方法的步骤包括：

提供衬底；

在所述衬底正面上形成堆叠体；

垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述衬底内形成多个沟道结构；

垂直穿过所述堆叠体，连接到所述衬底正面上形成多个栅极线狭缝；