【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本公開整體涉及半導體器件領域，并且具體地涉及無樓梯三維存儲器器件及其形成方法。
技術介紹
1、包括每個單元具有一個位的三維豎直nand串的三維存儲器器件在t.endoh等人的名稱為“具有堆疊的圍繞柵極晶體管(s-sgt)結構化單元的新型超高密度存儲器(novelultra?high?density?memory?with?a?stacked-surrounding?gate?transistor(s-sgt)structured?cell)”，iedm?proc.(2001)33-36的文章中公開。用于執行豎直nand串中的存儲器單元的寫入、讀取和擦除操作的支持電路通常由形成在與三維存儲器器件相同的襯底上的互補金屬氧化物半導體(cmos)器件提供。
技術實現思路
1、根據本公開的一方面，提供了一種半導體結構，該半導體結構包括：絕緣層和復合層的交替堆疊，其中該復合層中的每個復合層包括相應一組導電層，該相應一組導電層通過相應一組介電材料部分橫向間隔開；存儲器開口，該存儲器開口豎直延伸穿過該交替堆疊的部分并與該介電材料部分中的每個介電材料部分橫向間隔開；存儲器開口填充結構，該存儲器開口填充結構位于該存儲器開口中，其中該導電層與該介電材料部分之間的豎直延伸界面從該存儲器開口填充結構中的最近側一個存儲器開口填充結構的側壁橫向偏移，并且其中該存儲器開口填充結構中的每個存儲器開口填充結構包括相應豎直半導體溝道和存儲器單元的相應豎直堆疊；和集成線和通孔結構，該集成線和通孔結構包括橫向接觸該導電層中
2、根據本公開的另一方面，提供了一種半導體結構，該半導體結構包括：絕緣層和導電層的交替堆疊；存儲器開口，該存儲器開口豎直延伸穿過該交替堆疊；存儲器開口填充結構，該存儲器開口填充結構位于該存儲器開口中并且包括相應豎直半導體溝道和存儲器單元的相應豎直堆疊；一對背側溝槽填充結構，該對背側溝槽填充結構橫向接觸該交替堆疊并通過該交替堆疊彼此橫向間隔開；一對介電阻隔結構，該對介電阻隔結構豎直延伸穿過該交替堆疊；介電材料板的豎直堆疊，該豎直堆疊位于該導電層的子集的層級處并接觸該對介電阻隔結構中的每個介電阻隔結構；和集成線和通孔結構，該集成線和通孔結構是整體結構，包括該導電層中的第一導電層并且還包括金屬通孔部分，該金屬通孔部分豎直延伸穿過上覆于該第一導電層上面的該介電材料板中的每個介電材料板。
3、根據本公開的又一方面，提供了一種形成半導體結構的方法，該方法包括：形成包括介電材料的絕緣層和犧牲材料層的交替堆疊；穿過該交替堆疊形成存儲器開口；用導電層替換圍繞該存儲器開口中的每個存儲器開口的該犧牲材料層的近側部分，其中該導電層中的每個導電層包括相應一組導電材料部分并接觸構成介電材料部分的相應犧牲材料層的剩余部分；形成豎直延伸穿過該介電材料部分的子集的通孔開口；在該通孔開口下面形成橫向延伸腔體，使得該導電層中的第一導電層的側壁物理地暴露；以及在包括該橫向延伸腔體和該通孔開口內的體積的連續體積中形成集成線和通孔結構，其中該集成線和通孔結構包括橫向接觸該第一導電層的金屬板部分并且還包括在該通孔開口中形成的金屬通孔部分。
4、根據本公開的另一方面，提供了一種形成半導體結構的方法，該方法包括：形成包括介電材料的絕緣層和犧牲材料層的交替堆疊；穿過該交替堆疊形成存儲器開口填充結構；穿過該交替堆疊的上部部分形成通孔開口；通過使該犧牲材料層中的第一犧牲材料層各向同性地凹陷來在該通孔開口下面形成橫向延伸腔體；在形成該橫向延伸腔體之前或之后形成穿過該交替堆疊的背側溝槽；使該犧牲材料層從該背側溝槽周圍各向同性地凹陷以在從中移除該犧牲材料層的部分的體積中形成背側凹陷部，其中該背側凹陷部中的一個背側凹陷部連接到該橫向延伸腔體以形成連續空隙；以及在該背側凹陷部和該通孔開口中沉積導電材料，其中沉積在該背側凹陷部和該橫向延伸腔體中的該導電材料的部分構成導電層，并且填充該通孔開口的該導電材料的一部分構成金屬通孔部分。
5、根據本公開的再一方面，提供了一種半導體結構，該半導體結構包括：絕緣層和導電層的交替堆疊；存儲器開口，該存儲器開口豎直延伸穿過該交替堆疊；存儲器開口填充結構，該存儲器開口填充結構位于該存儲器開口中并且包括相應豎直半導體溝道和存儲器單元的相應豎直堆疊；介電材料板的豎直堆疊，該豎直堆疊位于該導電層的子集的層級處；和集成線和通孔結構，該集成線和通孔結構是整體結構，包括該導電層中的第一導電層和第二導電層、豎直連接該第一導電層和該第二導電層的金屬板部分、以及豎直延伸穿過上覆于該第一導電層上面的該介電材料板中的每個介電材料板的金屬通孔部分。
6、根據本公開的甚至另一方面，提供了一種形成半導體結構的方法，該方法包括：形成包括介電材料的絕緣層和犧牲材料層的交替堆疊；穿過該交替堆疊形成存儲器堆疊結構；穿過該交替堆疊的上部部分形成通孔開口，使得該犧牲材料層中的第一犧牲材料層的頂部表面物理地暴露；使該通孔開口豎直延伸穿過該第一犧牲材料層，使得該絕緣層中的第一絕緣層的頂部表面物理地暴露；通過使該第一絕緣層各向同性地凹陷以暴露該犧牲材料層中的第二犧牲材料層的頂部表面來形成絕緣層層級橫向延伸腔體；通過各向同性地蝕刻該第一犧牲材料層和該第二犧牲材料層來形成多層級橫向延伸腔體；在形成該多層級橫向延伸腔體之前或之后形成穿過該交替堆疊的背側溝槽；使該犧牲材料層從該背側溝槽周圍各向同性地凹陷以在從中移除該犧牲材料層的部分的體積中形成背側凹陷部，其中該背側凹陷部中的兩個背側凹陷部連接到該多層級橫向延伸腔體以形成連續空隙；以及在該背側凹陷部、該多層級橫向延伸腔體和該通孔開口中沉積導電材料，其中沉積在該背側凹陷部和該橫向延伸腔體中的該導電材料的部分構成導電層，并且填充該通孔開口的該導電材料的一部分構成金屬通孔部分。
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1.一種半導體結構，所述半導體結構包括：
2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
3.根據權利要求2所述的半導體結構，其中所述金屬板部分與所述第一導電層之間的豎直延伸界面內的表面段具有與所述平面圖中的所述徑向距離相同的相應曲率半徑。
4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述金屬板部分內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
6.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述金屬板部分包括：
7.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
8.一種半導體結構，所述半導體結構包括：
9.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述第一導電層內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
10.根據權利要求8所述的半導體結構，其中：
11.根據權利要求10所述的半導體結構
12.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述一對介電阻隔結構中的每個介電阻隔結構與所述一對背側溝槽填充結構橫向間隔開，并且與所述交替堆疊內的每個絕緣層直接接觸。
13.根據權利要求12所述的半導體結構，其中：
14.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述存儲器開口填充結構的子集位于矩形區域內，所述矩形區域具有沿著第一水平方向的橫向范圍，所述橫向范圍與所述一對介電阻隔結構沿著所述第一水平方向的橫向范圍相同，并且所述矩形區域具有沿著第二水平方向的橫向范圍，所述橫向范圍與所述一對介電阻隔結構中的近側一個介電阻隔結構和所述一對背側溝槽填充結構中的近側一個背側溝槽填充結構之間的橫向距離相同。
15.一種形成半導體結構的方法，所述方法包括：
16.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在所述存儲器開口中形成存儲器開口填充結構，其中所述存儲器開口填充結構中的每個存儲器開口填充結構包括相應豎直半導體溝道和存儲器單元的相應豎直堆疊。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在形成所述存儲器開口填充結構時，所述導電層橫向包圍相應多個存儲器開口填充結構。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述金屬板部分內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
19.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在形成所述橫向延伸腔體之前在所述通孔開口的外圍部分處形成管狀介電襯墊，其中所述金屬通孔部分形成在所述管狀介電襯墊的內側壁上。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述橫向延伸腔體是通過執行各向同性蝕刻工藝來形成的，所述各向同性蝕刻工藝相對于所述導電層和所述管狀介電襯墊的材料選擇性地蝕刻所述介電材料部分的材料。
21.一種半導體結構，所述半導體結構包括：
22.根據權利要求21所述的半導體結構，所述半導體結構還包括一對背側溝槽填充結構，所述一對背側溝槽填充結構橫向接觸所述交替堆疊并通過所述交替堆疊彼此橫向間隔開。
23.根據權利要求22所述的半導體結構，其中所述一對背側溝槽填充結構中的每個背側溝槽填充結構包括接觸所述交替堆疊的相應側壁的介電溝槽填充材料部分。
24.根據權利要求22所述的半導體結構，所述半導體結構還包括一對介電阻隔結構，所述一對介電阻隔結構豎直延伸穿過所述交替堆疊并與所述一對背側溝槽填充結構橫向間隔開。
25.根據權利要求24所述的半導體結構，其中：
26.根據權利要求21所述的半導體結構，其中所述金屬板部分包括接觸所述絕緣層中的一個絕緣層的側壁的側壁。
27.根據權利要求26所述的半導體結構，其中所述金屬板部分與所述絕緣層中的所述一個絕緣層之間的豎直界面從所述金屬通孔部分的底部外圍橫向偏移均勻的橫向偏移距離。
28.根據權利要求21所述的半導體結構，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分連續延伸穿過所述第一導電層、所述金屬板部分、所述第二導電層和所述金屬通孔部分，而其中無材料結。
29.根據權利要求28所述的半導體結構，其中所述金屬通孔部分被管狀介電襯墊橫向包圍。
30.根據權利要求29所述的半導體結構，其中所述管狀介電襯墊被上覆于所述第一導電層上...
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
1.一種半導體結構，所述半導體結構包括：
2.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
3.根據權利要求2所述的半導體結構，其中所述金屬板部分與所述第一導電層之間的豎直延伸界面內的表面段具有與所述平面圖中的所述徑向距離相同的相應曲率半徑。
4.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述金屬板部分內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
5.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
6.根據權利要求1所述的半導體結構，其中所述金屬板部分包括：
7.根據權利要求1所述的半導體結構，其中：
8.一種半導體結構，所述半導體結構包括：
9.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述第一導電層內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
10.根據權利要求8所述的半導體結構，其中：
11.根據權利要求10所述的半導體結構，其中所述管狀介電襯墊的環形底部表面接觸所述第一導電層的環形水平表面段。
12.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述一對介電阻隔結構中的每個介電阻隔結構與所述一對背側溝槽填充結構橫向間隔開，并且與所述交替堆疊內的每個絕緣層直接接觸。
13.根據權利要求12所述的半導體結構，其中：
14.根據權利要求8所述的半導體結構，其中所述存儲器開口填充結構的子集位于矩形區域內，所述矩形區域具有沿著第一水平方向的橫向范圍，所述橫向范圍與所述一對介電阻隔結構沿著所述第一水平方向的橫向范圍相同，并且所述矩形區域具有沿著第二水平方向的橫向范圍，所述橫向范圍與所述一對介電阻隔結構中的近側一個介電阻隔結構和所述一對背側溝槽填充結構中的近側一個背側溝槽填充結構之間的橫向距離相同。
15.一種形成半導體結構的方法，所述方法包括：
16.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在所述存儲器開口中形成存儲器開口填充結構，其中所述存儲器開口填充結構中的每個存儲器開口填充結構包括相應豎直半導體溝道和存儲器單元的相應豎直堆疊。
17.根據權利要求16所述的方法，其中在形成所述存儲器開口填充結構時，所述導電層橫向包圍相應多個存儲器開口填充結構。
18.根據權利要求15所述的方法，其中所述集成線和通孔結構包括均質金屬材料部分，所述均質金屬材料部分從所述金屬板部分內的體積連續延伸到所述金屬通孔部分內的體積，而其中無材料結。
19.根據權利要求15所述的方法，所述方法還包括在形成所述橫向延伸腔體之前在所述通孔開口的外圍部分處形成管狀介電襯墊，其中所述金屬通孔部分形成在所述管狀介電襯墊的內側壁上。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述橫向延伸腔體是通過執行各向同性蝕刻工藝來形成的，所述各向同性蝕刻...
【專利技術屬性】
技術研發人員：前倉隆之，巖井高崎，小川裕之，松野光一，細田直宏，K·伊索祖米，
申請(專利權)人：桑迪士克科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：
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