[发明专利]存储器设备及其制造方法

说明书

本公开的实施例涉及存储器设备及其制造方法。一种存储设备和一种制造存储设备的方法，存储器设备包括：堆叠结构，具有在堆叠结构中的单元区域和缩减区域，并且通过交替地堆叠绝缘层和导电层而形成；垂直沟道结构，被形成为穿过单元区域中的堆叠结构；支撑结构，被形成为穿过缩减区域中的堆叠结构，并且具有不同高度，该不同高度取决于缩减区域的堆叠高度，支撑结构中的每个支撑结构具有垂直沟道结构；防蚀刻层，形成在堆叠结构之上并且包括碳；以及接触插塞，被形成为穿过防蚀刻层并且被耦合到导电层。

相关申请的交叉引用

本申请是2020年5月21日提交的美国专利申请No.16/880678的部分的继续申请，该申请要求在韩国知识产权局于2019年10月4日提交的韩国专利申请10-2019-0123129和于2020年8月18日提交的韩国专利申请10-2020-0103398的优先权。上述申请的公开内容在此全文引入作为参考。

技术领域

本公开的各个实施例总体上涉及一种存储器设备及其制造方法，更具体涉及一种包括沿垂直于衬底的方向堆叠的存储器单元的存储器设备及制造该存储器设备方法。

背景技术

存储器设备可以包括易失性存储器，当电力中断时，该易失性存储器所存储的数据会丢失。存储器设备还可以包括非易失性存储器，即使电力中断，该非易失性存储器所存储的数据也会保留。

随着诸如蜂窝电话和笔记本电脑之类的便携式电子设备的日益普及，需要容量和集成度增加的非易失性存储器设备。

进一步提高包括单个层中的衬底上形成的存储器单元的二维非易失性存储器设备的集成度的潜力有限。因此，已经提出了包括衬底上沿垂直方向堆叠的存储器单元的三维(3D)非易失性存储器设备。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种存储器设备。该存储器设备包括具有在堆叠结构中的单元区域和缩减区域并且通过交替地堆叠绝缘层和导电层而形成的堆叠结构，形成为穿过缩减区域中的堆叠结构的支撑结构，以及支撑结构具有不同的高度，不同的高度取决于缩减区域的堆叠高度，每个支撑结构具有垂直沟道结构，形成在堆叠结构之上并且包括碳的防蚀刻层，以及形成为穿过防蚀刻层并且被耦合到导电层的接触插塞。

根据本公开的实施例，提供一种制造存储器设备的方法。该方法包括：在单元区域和缩减区域中交替地堆叠绝缘层和导电层；以及在缩减区域中形成具有阶梯结构的堆叠结构；沿着堆叠结构的上表面形成包括碳的防蚀刻层；在防蚀刻层之上形成层间结缘层；执行形成接触孔的第一蚀刻工艺，接触孔用于在层间绝缘层的单元区域和缩减区域中暴露防蚀刻层的部分；执行去除通过接触孔而被暴露的防蚀刻层的第二蚀刻工艺；以及在接触孔中形成接触插塞。

根据本公开的实施例，提供一种制造存储器设备的方法。该存储器设备包括：形成通过交替地堆叠第一材料层和第二材料层而形成的堆叠结构；在堆叠结构之上依次形成防蚀刻层和层间绝缘层；形成垂直地穿过层间绝缘层、防蚀刻层、堆叠结构的狭缝区域；执行去除通过狭缝区域暴露的第二材料层的蚀刻工艺；在去除了第二材料层的区域中形成第三材料层；以及在狭缝区域中形成第四材料层。防蚀刻层可以由具有与第二材料层的蚀刻选择性不同的蚀刻选择性的材料形成。

附图说明

图1是图示了根据本公开的实施例的存储器设备的图。

图2是用于描述根据实施例的存储器单元阵列与外围电路之间的布置的图。

图3是图示了根据实施例的包括各自具有三维结构的存储器块的存储器单元阵列的图。

图4是用于描述根据实施例的存储器块的配置以及存储器块与外围电路之间的连接关系的图。

图5是图示了根据实施例的单元区域和缩减区域的布局的图。

图6至图25是用于描述根据本公开的第一实施例的制造存储器设备的方法的图。