CN110914990A 具有在栅极线缝隙中的支撑结构的三维存储器件和用于形成其的方法 （长江存储科技有限责任公司）

PCT/CN2019/102121201具有在栅极线缝隙中的支撑结构的三维存提供了用于形成三维(3D)存储器件的结构还包括垂直地延伸穿过存储堆叠体到衬底内的中垂直地和横向地延伸并且将多个存储单元划一个缝隙结构各自包括多个缝隙开口和在相邻2存储堆叠体，其包括在所述存储堆叠体中横向地延伸的至少一个缝隙结构，其在所述存储堆叠体中垂直源极结构，其包括在所述多个缝隙开口中的每个缝隙所述支撑结构包括在交织的多个导体部分和多个绝缘部分所述划分结构横向地延伸以连接所述相邻存储块并且垂直地延伸到所述存储堆叠体所述交织的多个导体部分和多个绝缘部分各自与来自相邻存储块的同一层次的对应9.根据权利要求5所述的3D存储器件，还包括平行于在所述至少一个存储块中的所述缝隙结构横向地和垂直地延伸并且将所述至少一个存储块划分成多个指状存储区的切割3所述半导体沟道的顶表面位于在所述交织的多个导体层和多个绝缘层之上的电介质形成包括在衬底之上的交织的多个初始绝缘层和多个形成在所述电介质堆叠体中垂直地和横向地延伸并且将所述电介质堆叠体划分成多所述初始支撑结构包括交织的多个绝缘部分和牺牲部分分中的每一者与来自相邻块区的同一层次的穿过所述至少一个缝隙结构利用多个导体层和多个导体部分替换所述多个牺牲层和在每个缝隙结构中形成源极结构，所述源极结构包将所述电介质堆叠体图案化以沿着所述相应缝隙结构延伸的横向方向形成支撑开口，形成所述至少一个缝隙结构包括沿着所述横向方向移除所述电介质堆叠体的相邻于隙开口的宽度小于或等于所述划分结构的沿着垂直于所述横向方向的另一横向方向的宽所述划分结构和在所述划分结构之下的剩余的交织的牺牲部分和绝缘部分形成所述述划分结构作为蚀刻掩模来蚀刻所述电介质堆叠体的相邻于所述划分结构的部分并且保着所述另一横向方向在所述划分结构的两侧上4将所述电介质堆叠体图案化以沿着所述相应缝隙结构延伸的横向方向形成支撑开口，沿着所述横向方向，移除所述初始划分结构的相移除所述电介质堆叠体的所暴露的部分以暴露所缝隙开口的对中的每个缝隙开口的宽度小于或等于所述初始划分结构的沿着垂直于所述述划分结构和在所述划分结构之下的剩余的交织的牺牲部分和绝缘部分形成所述初始支用所述划分结构作为蚀刻掩模来蚀刻所述电介质堆叠体的相邻于所述划分结构的部分并21.根据权利要求18-20中的任一项所述的着所述另一横向方向在所述初始划分结构的两侧上22.根据权利要求13-21中的任一项所述的方法，其中在同一蚀刻工艺中移除所述初始支撑结构的所述多个牺牲部分和所述多个块区的所所述划分结构和下面的交织的导体部分和绝缘23.根据权利要求13-15和18-19中的任一项所述的方法，还包括在所述多个块区中的在形成所述支撑开口的相同图案化操作中在所述多个块区中的所述至少一个块区中沉积电介质材料以在填充所述支撑开口的相同沉积操形成从在所述电介质堆叠体之上的电介质包覆层垂直地延伸到所述衬底内的多个沟在所述多个沟道孔中的每个沟道孔中形成外延部5在衬底之上形成交织的多个初始绝缘层和多个初形成在所述电介质堆叠体中沿着横向方向延伸的使用所述电介质结构作为蚀刻掩模来图案化所述电介质堆叠体以形成在所述电介质缝隙结构包括暴露所述衬底的多个缝隙开口和在相邻缝隙开口之间的多个初始支撑结构，所述多个初始支撑结构中的每个初始支撑结构包括交织的多个绝缘部分和多个牺牲穿过所述至少一个缝隙结构利用多个导体层和多个导体部分替换所述多个牺牲层和在每个缝隙结构中形成源极结构，所述源极结构包将所述电介质堆叠体图案化以沿着所述横向方向形成多沉积电介质材料以填满所述多个支撑开口并且形成形成所述至少一个缝隙结构包括沿着所述横向方向移除所述电介质堆叠体的相邻于中的每个缝隙开口的宽度小于或等于所述划分结构的沿着垂直于所述横向方向的另一横所述划分结构和在所述划分结构之下的剩余的交织的牺牲部分和绝缘部分形成所述述划分结构作为蚀刻掩模来蚀刻所述电介质堆叠体的相邻于所述划分结构的所述部分并30.根据权利要求27-29中的任一项所述着所述另一横向方向在所述电介质结构的两侧上6将所述电介质堆叠体图案化以形成沿着所述沉积电介质材料以填满所述支撑开口并且形成沿着所述横向方向，移除所述初始划分结构的相移除所述电介质堆叠体的所暴露的部分以暴露所缝隙开口的对中的每个缝隙开口的宽度小于或等于所述初始划分结构的沿着垂直于所述述划分结构和在所述划分结构之下的剩余的交织的牺牲部分和绝缘部分形成所述初始支用所述划分结构作为蚀刻掩模来蚀刻所述电介质堆叠体的相邻于所述划分结构的所述部34.根据权利要求31-33中的任一项所述着所述另一横向方向在所述初始划分结构的两侧上35.根据权利要求26-34中的任一项所述的方在同一蚀刻工艺中移除所述初始支撑结构的所述多个牺牲部分和所述多个块区的所所述划分结构和下面的交织的导体部分和绝缘36.根据权利要求27或31所述的方法，还包括在所述多个块区中的至少一个块区中形在形成所述支撑开口的相同图案化操作中在所述多个块区中的所述至少一个块区中沉积电介质材料以在填充所述支撑开口的相同沉积操形成从在所述电介质堆叠体之上的电介质包覆层垂直地延伸到所述衬底内的多个沟在所述多个沟道孔中的每个沟道孔中形成外延部78[0002]本申请要求于2019年6月17日提交的中国专利申请第201910522007.2号的优先权[0003]本公开内容的实施例涉及具有在栅极线缝隙(GLS)中的支撑结构的三维(3D)存储储器件还包括在存储堆叠体中垂直地和横向地延伸并且将多个存储单元划分成至少一个一个缝隙结构各自包括暴露衬底的多个缝隙开口和在相邻缝隙开口之间的初始支撑结构。极结构可以包括在多个缝隙开口中的每个缝隙开口中的绝缘间隔体和在相应绝缘间隔体9介质结构作为蚀刻掩模来图案化电介质堆叠体以形成在电介质堆叠体中垂直地和横向地个缝隙开口中的每个缝隙开口中的绝缘间隔体和在相应绝[0010]被合并在本文中并且形成说明书的一部分的附图，示出了本公并且连同描述一起进一步用于解释本公开内容的原理并且使相关领域中的技术人员能够[0011]图1A根据本公开内容的一些实施例，示出了具有在GLS中的支撑结构的示例性3D[0012]图1B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图1A中示出的3D存[0013]图1C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图1A中示出的3D存[0015]图2B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图2A中示出的3D存[0016]图2C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图2A中示出的3D存[0017]图2D根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着J-K方向的在图2A中示出的3D存[0019]图3B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图3A中示出的3D存[0020]图3C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图3A中示出的3D存[0021]图3D根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着G-H方向的在图3A中示出的3D存[0023]图4B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图4A中示出的3D存[0024]图4C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图4A中示出的3D存[0025]图4D根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着G-H方向的在图4A中示出的3D存[0027]图5B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图5A中示出的3D存[0028]图5C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图5A中示出的3D存[0030]图6B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图6A中示出的3D存[0031]图6C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图6A中示出的3D存[0033]图7B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图7A中示出的3D存[0035]图8B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图8A中示出的3D存[0037]图9B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图9A中示出的3D存[0038]图9C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着L-M方向的在图9A中示出的3D存[0039]图9D根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图9A中示出的3D存[0040]图9E根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着E-F方向的在图9A中示出的3D存[0041]图10A根据本公开内容的一些实施例，示出了在制造过程的另一阶段处的示例性[0042]图10B根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着A-B方向的在图10A中示出的3D[0043]图10C根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着L-M方向的在图10A中示出的3D[0044]图10D根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着C-D方向的在图10A中示出的3D[0045]图10E根据本公开内容的一些实施例，示出了沿着E-F方向的在图10A中示出的3D[0050]图14A根据本公开内容的一些实施例，示出了用于形成具有在缝隙结构中的支撑[0051]图14B根据本公开内容的一些实施例，示出了用于形成具有在缝隙结构中的支撑相关领域技术人员将认识到，其它配置和排列可被使用而不偏离本公开内容的精神和范[0060]本公开内容提供具有在缝隙结构(例如，GLS)中的支撑结构的3与相邻的存储块接触，在形成导体层/部分和源极触点期间提供对3D存储器件的整个结构容的结构和方法，在缝隙结构和源极触点的形成期间相邻存储块是通过支撑结构来连接方向的图1A中所示的3D存储器件的横截面视图。图1C示出了沿着C-D方向的图1A中所示的一些实施例中，沟道区41可以由沿着x方向延伸的一个或多个第二源极区22划分成多个块导体层129与底部导体层128之间的控制导体层127。堆叠结构11还可以包括覆盖多个导体着垂直方向(例如，z方向)从电介质包覆层105的顶表面延伸到衬底100内的多个沟道结构导体沟道119可以接触并且导电地连接到漏极结构120和外延部分115。多个存储单元可以[0063]第一源极结构可以形成在第一源极区23中以沿着x方向在核心区31和阶梯区32中第二源极区22中以沿着x方向在核心区31和阶梯区32中延伸。第二源极结构可以包括多个构划分成多个源极触点125的一个或多个支撑结构152，源极触点125各自在相应的绝缘结结构152可以在第二源极结构和导体层(例如，127-129)的形成期间提供对3D存储器件150延伸的一个或多个切割结构111。切割结构111可以将顶部导体层129划分成充当顶部选择体层(例如，127-129)和绝缘层104在块区21中沿着垂直方向交替地排列。导体层(例如，多个顶部选择导体层。控制导体层127可以充当选择栅极电极并且形成具有交叉沟道结构[0066]如图1B中所示，沟道结构140可以包括垂直地延伸穿过堆叠结构11的半导体沟道以包括氧化硅/氮氧化硅(或氮化硅)/氧化硅(O分115可以包括从衬底100生长的外延地生长的半导体层。外延部分115还可以包括与衬底结构120可以充当蚀刻停止层以防止对在半导体沟道119中填充的电介质(诸如氧化硅和氮[0069]如图1A中所示，第一源极区23和第二源极区22可以将沟道区41划分成多个块区以在沟道区41中沿着x方向延伸，以及第一源极区23和第二源极区22可以在核心区31和阶点126。源极触点126可以与衬底100相接触并且形成用于将源极电压施加在存储单元上的[0072]在一些实施例中，第二源极结构包括各自在相应的绝缘结构136中的多个源极触并且描述因此不在本文重复。至少一个支撑结构152可以形成在源极触点125的对(和绝缘152可以包括划分结构112和在划分结构112之下的多个交织的导体部分(例如，127-0和分别与在相邻块区21(或存储块)中的同一层次的导体层(例如，127和128)和绝缘层104相如，127-0和128-0)和绝缘部分104-0与沿着x方向在相应的第二源极区22中的任何块区21包括沿着x方向对齐的多个支撑结构152以将第二源极结构划分成多个源极触点125，每个向将第二源极结构划分成多个分离的源极触点125和绝缘结构136。多个支撑结构152还可用作蚀刻掩模以用于在形成第二源极结构之前形成缝隙结构。划分结构112的材料也可以[0074]划分结构112沿着y方向的宽度可以等于或大于第二源极结构沿着y方向的宽度。撑结构152(或交织的导体部分(例如，127-0和128-0)和绝缘部分104-0)与相邻存储块分沟道结构)的制造受到与在同一衬底上已经形成或将形成的外围器件相关联的热预算约件和存储阵列器件)可以分开地形成在不同的衬底上并且随后例如以面对面方式被键合。3D存储器件的后段制程(BEOL)互连可以形成在经薄化的存[0077]根据一些实施例，图2-图4、图7和图9-图12示出了形成3D存储器件150的制造过[0078]在过程开始时，形成交织的多个初始绝缘层和多个初始牺牲层的堆叠结构(操作堆叠结构11还可以包括分别用于随后形成顶部导体层129和底部导体层128的顶部初始牺于形成沟道结构140和支撑柱(未示出)的核心区31，以及用于形成阶梯和在阶梯上的接触材料堆叠体之上的图案化PR层)来重复地蚀刻包括多个交织的牺牲材料层和绝缘材料层的的边界、常常从所有方向递增地和向内蚀刻)并且用作用于蚀刻材料堆叠体的被暴露部分刻每个电介质对107以移除牺牲材料层和下方的绝缘材料层这两者的一部分。经蚀刻的牺[0081]绝缘材料层和牺牲材料层在随后的栅极更换过程期间可以具有不同的蚀刻选择撑开口109的长度可以小于要形成的第二源极结构的长度(或第二源极区22或在其中形成[0084]在一些实施例中，通过形成支撑开口110的相同图案化/蚀刻工艺可以形成沿着x如，或核心区31)沿着x方向的长度相同。在一个块区21中可以形成一个或多个切割开口[0085]返回参考图14A，支撑开口被填充有电介质材料以形成连接相邻块区的划分结构划分结构112可以具有足够的硬度和强度以充当用于在形成第二源极结构之前形成缝隙结相同的沉积工艺来利用填充支撑开口109的相同材料填充切割开口108。可以形成沿着x方[0087]返回参考图14A，形成多个沟道结构(操作1408)。图7A和图7B示出了对应的结构案化的PR层的蚀刻掩模来执行非等向性蚀刻工艺以移除堆叠结构11的部分并且暴露衬底相同蚀刻工艺和/或通过单独的凹坑蚀刻工艺可以在每个沟道孔的底部处形成暴露衬底道孔的侧壁和外延部分115的顶表面，以及随后将半导体层117沉积在存储膜116之上和外沉积之后通过沉积电介质材料来将电介质核心11的上部分中的存储膜116、半导体层117和电介质核心118的部分以在沟道孔的上部分中形[0092]返回参考图14A，多个划分结构可以用作蚀刻掩模以形成具有由多个划分结构划被划分结构112覆盖并且在划分结构112之下的多个牺牲部分。每个牺牲部分可以沿着y方牺牲层。经图案化/蚀刻的初始绝缘层104形成在块区21中的多个绝缘层104和由划分结构112覆盖并且在划分结构112之下的多个绝缘部分104-0。每个绝缘部分104-0可以沿着y方向与在相邻块区21中的同一层次的绝缘层104接触，例如连接到在相邻块区21中的同一层次的绝缘层104。多个绝缘部分104-0和多个牺牲部分可以从在相应的划分结构112之下延图13A中所示，划分结构112沿着y方向的宽度d2可以等于或大于缝隙结构123沿着y方向的可以在缝隙结构123的形成期间保持相邻存储块通过交织的牺牲部分和绝缘部分104-0被被执行以移除在第二源极区22中的堆叠结构11的部分以形成缝隙结构123。在第二源极区22中的堆叠结构11的剩余部分可以形成交织的牺牲部分和绝缘部分。划分结构112和下面的交织的牺牲部分和绝缘部分104-0可以个缝隙开口的每个其它缝隙结构124可以沿着x方向延伸并且穿过堆叠结构11以暴露衬底[0097]如图9A-图9E所示，可以移除在块区21中的牺牲层和在第二源极区22中保留的牺21中的多个导体层(例如，127-129)和在第二源极区22中的多个导体部分(例如，127-0和以及可以在相应的绝缘结构136中形成源极触点125。在每个第二源极区22中的绝缘结构136和源极触点125可以形成第二源极结构。可以在每个其它缝隙结构124中形成绝缘结构[0101]返回参考图14A，在阶梯区中形成绝缘体并且在绝缘体中形成一个或多个接触插127-129)并且使接触插塞131与彼此绝缘。在绝缘体130中形成一个或多个接触插塞131以向性蚀刻工艺(例如，干蚀刻)以形成穿过绝缘体130的一个或多个插塞开口并且暴露一个[0104]在过程开始时，形成交织的多个初始绝缘层和多个初始牺牲层的堆叠结构(操作的长度可以等于要形成的第二源极结构的长度(或第二源极区22或在其中形成第二源极结[0107]返回参考图14B，支撑开口被填充有电介质材料以形成连接相邻块区的初始划分划分结构113的长度等于第二源极结构或要形成的缝隙结构的长度。任何切割开口可以被[0110]如图8A和图8B中所示，可以在沟道区41中形成多个沟道结构140。在一些实施例[0112]如图9A-图9E中所示，可以移除初始划分结构113的部分以形成沿着x方向排列的露。划分结构112可以用作蚀刻掩模以移除在第二源极区22中暴露的堆叠结构11的部分以形成具有暴露衬底100的多个分离的缝隙开口的缝隙结构123。可以使用相同的图案化/蚀堆叠结构11的部分以形成缝隙结构123的缝隙开口和一个或多个初始支撑结构。在一些实施例中，使用相同的蚀刻工艺来图案化初始划分结构113和堆叠结构11以减少图案化操作的步骤和时间。可以使用一个或多个适合的蚀刻工艺(例如，干蚀刻和/或湿蚀刻)来图案个缝隙结构中形成源极结构(操作1464)。在阶梯区中形成绝缘体和接触插塞(操作1466)。到衬底内的多个沟道结构，多个沟道结构和多个导体层与彼此交叉并且形成多个存储单括具有在多个缝隙开口中的每个缝隙开口中的绝缘间隔体和在相应绝缘间隔体中的源极地和垂直地延伸并且将至少一个存储块划分成多个指状存少一个缝隙结构各自包括暴露衬底的多个缝隙开口以及在相邻缝隙开口之间的初始支撑的长度。支撑开口的底部可以在电介质堆叠体的第一初始绝缘层的顶表面与底表面之间。形成至少一个缝隙结构还包括沉积电介质材料以填满支撑开刻电介质堆叠体的相邻于划分结构的部分并且保留在划分结构之下的交织的牺牲部分和向的长度。支撑开口的底部可以在电介质堆叠体的第一初始绝缘层的顶表面与底表面之模以蚀刻电介质堆叠体的相邻于划分结构的部分并且保留在划分结构之下的交织的导体割结构与至少一个缝隙结构平行地延伸并且将多个存储块中的至少一个存储块划分成多块区中的至少一个块区中形成切割开口。切割开口可以与至少一个缝隙结构平行地延伸。模来图案化电介质堆叠体以形成在电介质堆叠体中垂直地和横向地延伸并且将电介质堆彼此分离并且具有在第一初始绝缘层的顶表面与底表面之间的底表面。在一些实施例中，形成电介质结构还包括沉积电介质材料以填满多个支撑开口并且个缝隙开口的宽度可以小于或等于划分结构的沿着垂直于横向方向的另一横向方向的宽刻电介质堆叠体的相邻于划分结构的部分并且保留在划分结构之下的交织的导体部分和来蚀刻电介质堆叠体的相邻于划分结构的部分并且保留在划分结构之下的交织的导体部分包括在同一蚀刻工艺中移除初始支撑结构的多个牺牲部分和多个块区的多个牺牲层以割结构与至少一个缝隙结构平行地延伸并且将多个存储块中的至少一个存储块分成多个块区中的至少一个块区中形成切割开口。切割开口可以与至少一个缝隙结构平行地延伸，以及切割开口的底表面可以在第一初始绝缘层的顶表面与底表面之间。在一些实施例中，形成切割结构还包括沉积电介质材料以在填充支撑开口的相同沉积操作中填满切割开口，覆层垂直地延伸到衬底内的多个沟道孔，在多个沟道孔中的每个沟道孔中形成外延部分，[0153]上文已经借助于说明特定功能及其关系的实现方式的功能构建块描述了本公开[0154]发明内容和摘要章节可以阐述如发明人所设想的本公开内容的一个或多个但不[0155]本公开内容的广度和范围不应受到上述示例性实施例中的任一个示例性实施例