[发明专利]三维存储器设备的开口布局

说明书

本公开涉及三维存储器设备的开口布局，并公开了半导体设备以及用于形成半导体设备的方法。用于形成设备开口的方法包括：在衬底(200)的第一区域(I)和第二区域(II)上形成材料层(600)，该第一区域(I)邻近第二区域(II)；在材料层上(600)形成掩模层(500)，该掩模层(500)覆盖第一区域(I)和第二区域(II)；以及在掩模层(500)上形成图案化层(101)。图案化层(101)覆盖第一区域(I)和第二区域(II)并且包括对应于第一区域(I)的开口。多个开口包括与第一区域(I)和第二区域(II)的交界相邻的第一开口(110)、以及离该交界较远的第二开口(120)。沿着与衬底(200)的顶面平行的平面，第一开口(110)的尺寸大于第二开口(120)的尺寸。

本申请是申请号为201880005594.1、申请日为2018年3月1日、发明 名称为“三维存储器设备的开口布局”的中国发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求享受于2017年3月7日提交的中国专利申请第 201710134033.9号的优先权，以引用方式将上述申请的全部内容并入本文。

技术领域

本公开概括而言涉及三维(3D)存储器设备及其制造方法。

背景技术

半导体存储器可根据操作特性而区分成暂时性存储器和非暂时性存储 器。暂时性存储器储存的数据在停止电源供应时即遗失。暂时性存储器包 括例如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等。 非暂时性存储器包括只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦 除可编程ROM(EEPROM)、闪存、相变RAM(PRAM)、磁性RAM(MRAM)、 电阻式RAM(RRAM)以及铁电RAM(FRAM)等。闪存由于体积小、功耗低、 不易受物理破坏等优点，逐渐成为一种重要的非暂时性存储器，包括NOR 型闪存和NAND型闪存。

随着更高集密度以及储存量的需求，业界发展出三维(3D)NAND型闪 存。三维NAND存储器是基于平面NAND存储器的一种变形，主要特征在 于三维NAND存储器的三维结构，从而可大幅缩减所需的芯片面积，也可 降低制造成本。

发明内容

本公开内容的实施例提供了三维(3D)存储器结构及其制造方法。

根据本公开的实施例，提供了一种形成半导体结构的方法。在示例中， 该方法包括提供衬底，衬底在一延伸方向上可包括用来形成沟道通孔的第 一区域，以及位于第一区域两侧的第二区域。自第一区域指向第二区域且 沿着平行于衬底顶面的方向为第一方向，与第一方向垂直的方向为第二方 向。该方法还可包括在衬底上形成堆叠结构，堆叠结构可包括多层第一材 料层和多层第二材料层交替堆叠。第二材料层可以形成于两个相邻第一材 料层之间。该方法还可包括在堆叠结构上形成光刻胶层，光刻胶层可包括 多个图案化开口，多个图案化开口暴露出对应于第一区域的堆叠结构的顶 部。多个开口可沿着第一方向及第二方向排列而构成阵列。沿着第一方向 邻近第二区域的图案化开口可被称为第一开口，其余图案化开口可被称为 第二开口。第一开口的尺寸可大于第二开口的尺寸。就第一开口来说，其 沿着第一方向的尺寸可大于其沿着第二方向的尺寸。光刻胶层可作为用于蚀刻堆叠结构的蚀刻掩模，以形成沟道通孔，在该沟道通孔底部暴露出衬 底。

在一些实施例中，第一开口沿着第一方向的尺寸大于第一开口沿着第 二方向的尺寸约2nm至3nm。

在一些实施例中，第一开口沿着第二方向的尺寸大于第二开口沿着第 二方向的尺寸约1nm至2nm。

在一些实施例中，沿着平行于衬底顶面的平面，第二开口具有圆形的 截面形状，第一开口具有椭圆形的截面形状。在一些实施例中，沿着第二 方向，第一开口的尺寸大于第二开口的尺寸。

在一些实施例中，相邻的图案化开口沿着第一方向交错排列。