[发明专利]三维NAND存储器件及其形成方法

说明书

在制造半导体器件的方法中，形成初始堆叠体。初始堆叠体由交替设置在衬底之上的牺牲层和绝缘层形成，并且包括依次设置的第一连接区、第一阵列区和第二连接区。第一初始阶梯形成在第一连接区中并且形成在第一组牺牲层和绝缘层中。第一顶部选择栅阶梯形成在第二连接区中，并且形成在第二组牺牲层和绝缘层中。随后在第一连接区中执行蚀刻工艺，以使第一初始阶梯沿垂直于衬底的垂直方向朝衬底移动，从而形成第一底部选择栅阶梯。

背景技术

闪存存储器件最近已经得到快速发展。闪存存储器件能够在不施加电压的情况下长时间保存存储的数据。此外，闪存存储器件的读取速率相对较高，并且容易擦除存储的数据并将数据重新写入到闪存存储器件中。因此，闪存存储器件已被广泛用于微型计算机、自动控制系统等中。为了增加闪存存储器件的位密度并降低闪存存储器件的位成本，已经开发了三维(3D)NAND(与非)闪存存储器件。

发明内容

在本公开中，提供了针对制造3D NAND器件的方法的实施例。实施例包括一种方法，该方法与连接阶梯同时地形成底部选择栅(BSG)阶梯和顶部选择栅(TSG)阶梯。

在本公开中，提供了一种用于制造半导体器件的方法。在该方法中，可以形成初始堆叠体。初始堆叠体由牺牲字线层(也称为牺牲层)和交替设置在衬底之上的绝缘层形成。初始堆叠体可以包括沿衬底的第一方向依次设置的第一连接区、第一阵列区和第二连接区。第一初始阶梯然后可以设置在牺牲字线层和绝缘层的初始堆叠体的第一连接区中，并形成在第一组牺牲字线层和绝缘层中。第一顶部选择栅(TSG)阶梯可以设置在牺牲字线层和绝缘层的初始堆叠体的第二连接区中，并形成在第二组牺牲字线层和绝缘层中。随后可以在第一连接区中执行蚀刻工艺，以将第一初始阶梯沿垂直于衬底的垂直方向朝衬底移动，从而形成第一底部选择栅(BSG)阶梯。

在该方法中，至少一个停止层可以形成在初始堆叠体上，其中至少一个停止层可以在初始堆叠体中限定第一连接区、第一阵列区和第二连接区。随后可以基于至少一个停止层来执行修整蚀刻工艺以形成多个壁结构以及第二连接区中的初始连接阶梯。壁结构可以被至少一个停止层覆盖，并且初始连接阶梯可以不被覆盖并且沿衬底的垂直于第一方向的第二方向布置在壁结构之间。

在一些实施例中，可以在第一初始阶梯的第一组牺牲字线层和绝缘层以及第二组牺牲字线层和绝缘层上执行蚀刻工艺以将第一初始阶梯移动到一个或多个最底部牺牲字线层和最底部绝缘层，并将初始连接阶梯沿垂直方向朝衬底移动，以形成连接阶梯。每个阶梯可以形成在初始堆叠体的相应的牺牲层和绝缘层中。

在该方法中，可以依次执行多个切削工艺以将第一连接区中的第一初始阶梯朝衬底移动以形成第一BSG阶梯。切削工艺中的第一切削工艺可以使第一初始阶梯朝衬底移动第一数量的台阶。切削工艺中的在第一切削工艺之后的第二切削工艺可以使第一初始阶梯移动第二数量的台阶，该第二数量的台阶是第一数量的台阶的两倍。

在该方法中，可以在第二连接区中的初始连接阶梯上进一步施加切削工艺，以使初始连接阶梯朝衬底移动，以形成连接阶梯，其中每个初始连接阶梯可以接受相应数量的切削工艺，以使每个初始连接阶梯可以在相应的牺牲层和绝缘层中移动。

在该方法中，可以形成第一分隔结构。第一分隔结构可以延伸穿过第一连接区、第一阵列区和第二连接区。第一分隔结构可以沿第一方向形成，并且延伸穿过初始堆叠体进入到衬底中。另外，可以在第一阵列区中形成第二分隔结构。第二分隔结构可以沿第一方向设置，并定位于第一分隔结构之间。第二分隔结构可以进一步延伸穿过初始堆叠体进入到衬底中，并且延伸穿过第一BSG阶梯和第一TSG阶梯。

在该方法中，可以在初始堆叠体的第一阵列区中形成沟道结构。沟道结构可以沿垂直方向延伸穿过初始堆叠体进入到衬底中。