[发明专利]三维存储器件及其制作方法

说明书

一种三维存储器件及其制作方法，包括一衬底以及一存储堆叠结构设置在所述衬底上。第一阶梯结构位于所述存储堆叠结构的第一侧。第二阶梯结构位于所述存储堆叠结构的第二侧。第三阶梯结构位于所述存储堆叠结构的第三侧。自所述衬底的表面，所述第一阶梯结构、所述第二阶梯结构以及所述第三阶梯结构的台阶分别位于不同高度处，以分别扇出存储堆叠结构的各个导电层。通道结构，沿着垂直方向贯穿所述存储堆叠结构及电介质层、蚀刻停止层。

技术领域

本发明是关于半导体器件，特别是关于一种三维存储器件及其制作方法。

背景技术

现代电子产品中，存储器扮演着不可或缺的重要的角色。存储器除了用来存储使用者的数据，也负责存放中央处理器所执行的程式码以及运算过程中须暂时保存的信息。存储器可分为易失性存储器(volatile memory)与非易失性存储器(non-volatilememory)。常见的易失性存储器包括动态随机存储器(dynamic random access memory，DRAM)和静态随机存储器(static random access memory，SRAM)，其数据会在断电后消失，而必须在下次供电时重新输入。非挥发性存储器包括只读式存储器(read only memory，ROM)和闪存(flash memory)，其存储的数据即使切断电源仍然存在，因此在重新供电后可以直接读取早先存储的有效数据。

NAND闪存(NAND flash)具有体积小、功率低、写入速度快及制造成本较低等优点，是目前应用最广泛的非易失性存储器。随着半导体制造工艺的进步，NAND闪存已从平面结构转向三维(three-dimensional，3D)立体堆叠发展，以在单位晶圆面积中获得更高的单元密度，满足更高存储容量的须求。

三维NAND存储器件通常包括形成在存储堆叠结构的一侧或多侧上的阶梯结构(staircase structure)以扇出(fan-out)各层字线(wordline)来与互连结构(例如字线接触插塞)电连接。随着存储堆叠结构的层级数量逐渐增加，本领域仍须提供一种可扇出各层字线且具有简化制程的阶梯结构。

发明内容

本发明目的在于提供一种三维存储器件及其制作方法，其包括至少三个阶梯结构分别设置在存储堆叠结构的不同侧。存储堆叠结构的字线是交替地从所述至少三个阶梯结构依序扇出。本发明可简化用于制作所述至少三个阶梯结构的修整-蚀刻循环次数以及所使用的光阻层厚度。

本发明一实施例提供的一种三维存储器件，包括一衬底以及一存储堆叠结构设置在所述衬底上。所述存储堆叠结构包括多组导电-电介质层对。一第一阶梯结构，位于所述存储堆叠结构的第一侧。一第二阶梯结构，位于所述存储堆叠结构的第二侧。一第三阶梯结构，位于所述存储堆叠结构的第三侧。自所述衬底的表面，所述第一阶梯结构、所述第二阶梯结构以及所述第三阶梯结构的台阶分别位于不同高度处。一通道结构，沿着垂直方向贯穿所述存储堆叠结构及电介质层、蚀刻停止层。

本发明另一实施例提供的一种三维存储器件的制作方法，包括以下步骤。首先，在一衬底上形成一存储堆叠结构。所述存储堆叠结构包括多组导电-电介质层对。所述存储堆叠结构的四侧分别包括第一区、第二区、第三区以及第四区。接着，对对所述第一区进行第一蚀刻工艺，移除一组所述导电-电介质层对。对对所述第二区进行第二蚀刻工艺，移除两组所述导电-电介质层对。所述第一蚀刻工艺和所述第二蚀刻工艺之后，接着对所述存储堆叠结构进行修整-蚀刻工艺，以分别于所述第一区、所述第二区、所述第三区以及所述第四区同时形成第一阶梯结构、第二阶梯结构、第三阶梯结构以及第四阶梯结构，其中自所述衬底的表面，所述第一阶梯结构、所述第二阶梯结构以及所述第三阶梯结构的台阶分别位于不同高度处。

附图说明

所附图示提供对于此实施例更深入的了解，并纳入此说明书成为其中一部分。这些图示与描述，用来说明一些实施例的原理。须注意的是所有图示均为示意图，以说明和制图方便为目的，相对尺寸及比例都经过调整。相同的符号在不同的实施例中代表相对应或类似的特征。