JP2022537085A - ゲート線スリットに支持構造を伴う三次元メモリデバイス、およびその三次元メモリデバイスを形成するための方法 - Google Patents

ゲート線スリットに支持構造を伴う三次元メモリデバイス、およびその三次元メモリデバイスを形成するための方法 Download PDF

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Abstract

三次元(3D)メモリデバイスを形成するための構造および方法の実施形態が提供される。例では、3Dメモリデバイスは、メモリスタックであって、メモリスタックにおいて横に延びる交互の複数の導体層および複数の絶縁層を有するメモリスタックを備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックを通じて基板へと鉛直に延びる複数のチャネル構造も備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックにおいて鉛直および横に延び、複数のメモリセルを少なくとも1つのメモリブロックへと分割し、複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の支持構造とを各々備える少なくとも1つのスリット構造をさらに備える。支持構造は、隣接するメモリブロックと接触しており、基板と接触する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、2019年6月17日に出願された中国特許出願第201910522007.2号への優先権の便益を主張し、その内容は参照によりその全体において本明細書に組み込まれている。
本開示の実施形態は、ゲート線スリット(GLS: Gate Line Slit)に支持構造を伴う三次元(3D)メモリデバイスと、3Dメモリデバイスを形成するための方法とに関する。
平面型メモリセルが、プロセス技術、回路設計、プログラミングアルゴリズム、および製作プロセスを向上させることで、より小さい大きさへと縮小されている。しかしながら、メモリセルの形体寸法が下限に近付くにつれて、平面のプロセスおよび製作技術は困難になり、コストが掛かるようになる。結果として、平面型メモリセルについての記憶密度が上限に近付いている。
3Dメモリアーキテクチャは、平面型メモリセルにおける密度の限界に対処することができる。3Dメモリアーキテクチャは、メモリアレイと、メモリアレイと行き来する信号を制御するための周辺デバイスとを備える。
3Dメモリデバイスの実施形態と、3Dメモリデバイスを形成するための方法の実施形態とが提供されている。
一例では、3Dメモリデバイスは、メモリスタックであって、メモリスタックにおいて横に延びる交互の複数の導体層および複数の絶縁層を有するメモリスタックを備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックを通じて基板へと鉛直に延びる複数のチャネル構造であって、複数のチャネル構造と複数の導体層とが互いと交差し、複数のメモリセルを形成する、複数のチャネル構造も備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックにおいて鉛直および横に延び、複数のメモリセルを少なくとも1つのメモリブロックへと分割し、複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の支持構造とを各々備える少なくとも1つのスリット構造をさらに備える。支持構造は、隣接するブロック構造と接触しており、基板と接触する。3Dメモリデバイスは、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを有するソース構造をさらに備える。
別の例では、3Dメモリデバイスを形成するための方法が提供されている。方法は、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層を備える誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、誘電スタックを複数のブロック領域へと分割する少なくとも1つのスリット構造を形成するステップとを含む。少なくとも1つのスリット構造は、基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の初期支持構造とを各々備える。複数のブロック領域の各々は交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備えてもよく、初期支持構造は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備えてもよい。複数の絶縁部分および複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触していてもよい。一部の実施形態では、方法は、誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップとを同じく含む。ソース構造は、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを備えてもよい。
異なる例では、3Dメモリデバイスを形成するための方法が提供されている。方法は、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層の誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、誘電スタックにおいて横方向に沿って延びる誘電構造を形成するステップであって、誘電構造は第1の初期絶縁層へと鉛直に延びる、ステップと、誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、誘電スタックをブロック領域の対へと分割するスリット構造を形成するために、誘電構造をエッチングマスクとして使用して誘電スタックをパターン形成するステップとを含む。スリット構造は、基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の複数の初期支持構造とを備えてもよい。複数のブロック領域の各々は交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備えてもよく、複数の初期支持構造は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備えてもよい。複数の絶縁部分および複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触していてもよい。方法は、誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップとを同じく含んでもよい。ソース構造は、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを備えてもよい。
本明細書において組み込まれており、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本開示の実施形態を示しており、本記載と共に、本開示の原理を説明するように、および、当業者に本開示を製作および使用させることができるように、さらに供する。
本開示の一部の実施形態による、GLSにおける支持構造を伴う例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図1Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図1Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスのある段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図2Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図2Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図2Aに示された3DメモリデバイスのJ-K方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図3Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図3Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図3Aに示された3DメモリデバイスのG-H方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図4Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図4Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図4Aに示された3DメモリデバイスのG-H方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図5Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図5Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図6Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図6Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図7Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図8Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図9Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図9Aに示された3DメモリデバイスのL-M方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図9Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図9Aに示された3DメモリデバイスのE-F方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、図10Aに示された3DメモリデバイスのA-B方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図10Aに示された3DメモリデバイスのL-M方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図10Aに示された3DメモリデバイスのC-D方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、図10Aに示された3DメモリデバイスのE-F方向に沿っての断面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、製作プロセスの別の段階における例示の3Dメモリデバイスの平面図である。 本開示の一部の実施形態による、例示の初期支持構造の拡大図である。 本開示の一部の実施形態による、例示の支持構造の拡大図である。 本開示の一部の実施形態による、スリット構造に支持構造を伴う3Dメモリデバイスを形成するための例示の製作プロセスの流れ図である。 本開示の一部の実施形態による、スリット構造に支持構造を伴う3Dメモリデバイスを形成するための別の例示の製作プロセスの流れ図である。
本開示の実施形態が添付の図面を参照して説明される。
特定の構成および配置が検討されているが、これが例示の目的のためだけに行われていることは理解されるべきである。当業者は、他の構成および配置が本開示の精神および範囲から逸脱することなく使用することができることを認識するものである。本開示が様々な他の用途においても採用することができることは、当業者には明らかとなる。
本明細書において、「一実施形態」、「実施形態」、「例の実施形態」、「一部の実施形態」などへの言及は、記載されている実施形態が具体的な特徴、構造、または特性を含み得るが、必ずしもすべての実施形態が具体的な特徴、構造、または特性を含むとは限らない可能性があることを示していることは、留意されるものである。さらに、このような文言は、必ずしも同じ実施形態に言及しているのではない。さらに、具体的な特徴、構造、または特性が実施形態との関連で記載されている場合、明示的に記載されているかどうかに拘わらず、他の実施形態との関連でこのような特徴、構造、または特性に影響することは、当業者の知識の範囲内である。
概して、専門用語は、文脈における使用から少なくとも一部で理解され得る。例えば、本明細書で使用されているような「1つまたは複数」という用語は、少なくとも一部で文脈に依存して、単数の意味で任意の特徴、構造、もしくは特性を記載するために使用され得る、または、複数の意味で特徴、構造、もしくは特性の組み合わせを記載するために使用され得る。同様に、「1つの(a)」、「1つの(an)」、または「その(the)」などの用語は、ここでも少なくとも一部で文脈に依存して、単数での使用を伝えるため、または、複数での使用を伝えるためと理解され得る。また、「~に基づいて」という用語は、因子の排他的な集まりを伝えるように必ずしも意図されていないとして理解することができ、代わりに、ここでも少なくとも一部で文脈に依存して、必ずしも明示的に記載されていない追加の因子の存在を許容し得る。
本明細書で使用されているように、「定格の/定格的に」という用語は、所望のもしくは目的の値を上回る値および/または下回る値の範囲と共に、製品またはプロセスの設計の局面の間に設定される構成要素またはプロセス工程についての特徴またはパラメータの値を言っている。値の範囲は、製造プロセスにおける若干の変化、または公差によるものであり得る。本明細書で使用されているように、「約」という用語は、主題の半導体装置と関連付けられる具体的な技術ノードに基づいて変化する可能性がある所与の量の値を指示する。具体的な技術ノードに基づいて、「約」という用語は、例えば値の10~30%内(例えば、値の±10%、±20%、または±30%)で変化する所与の量の値を指示することができる。
本明細書で使用されているように、階段構造は、各々の水平面が水平面の第1の縁から上向きに延びる第1の鉛直面に隣接され、水平面の第2の縁から下向きに延びる第2の鉛直面に隣接されるように、少なくとも2つの水平面(例えば、x-y平面に沿って)と、少なくとも2つの(例えば、第1および第2の)鉛直面(例えば、z軸に沿って)とを含む表面の集まりを言っている。「段差」または「階段」は、隣接する表面同士の集まりの高さにおける鉛直のずれを言っている。本開示では、「階段」という用語と、「段差」という用語とは、階段構造のある高度を言っており、置き換え可能に使用されている。本開示では、水平方向は、基板(例えば、それ自体にわたる構造の形成のための製作プラットフォームを提供する基板)の上面と平行な方向(例えば、x軸またはy軸)と言うことができ、鉛直方向は、構造の上面に対して垂直な方向(例えば、z軸)と言うことができる。
様々な電子製品で広く使用されているNANDフラッシュメモリデバイスは、不揮発性で軽量であり、低消費電力および良好な性能のものである。現在の平面型NANDフラッシュメモリデバイスはその記憶限界に到達している。記憶容量をさらに増加させ、1ビット当たりの記憶コストを低下させるために、3D型NANDメモリデバイスが提案されている。既存の3D型NANDメモリデバイスを形成するためのプロセスは、以下の工程をしばしば含む。初めに、複数の交互の犠牲層および絶縁層のスタック構造が基板にわたって形成される。スタック構造において延びるチャネルホールが形成される。チャネルホールの底が、基板にリセスを形成するためにエッチングされる。エピタキシャル部分が、選択的エピタキシャル成長によってチャネルホールの底に形成される。エピタキシャル部分に導電的に接続される半導体チャネルがチャネルホールに形成される。犠牲層が除去され、導体層で置き換えられ得る。導体層は、3D型NANDメモリデバイスにおいてワード線として機能する。
既存の3D型NANDメモリデバイスは複数のメモリブロックをしばしば備える。隣接するメモリブロックはGLSによってしばしば分離され、アレイ共通ソース(ACS: Array Common Source)が形成される。既存の3D型NANDメモリデバイスを形成するための製作方法において、GLSの形体寸法は振動を受けやすく、潜在的に3D型NANDメモリデバイスの性能に影響を与える。
本開示は、スリット構造(例えば、GLS)に支持構造を伴う3Dメモリデバイス(例えば、3D型NANDメモリデバイス)と、3Dメモリデバイスを形成するための方法とを提供する。3Dメモリデバイスは、ソース接点が形成される複数のスリット開口へとスリット構造を分割する1つまたは複数の支持構造を用いる。支持構造は、隣接するメモリブロックと各々接触しており、導体層/導体部分およびソース接点の形成の間、3Dメモリデバイスの構造全体に支持を提供する。そのため、3Dメモリデバイスは、製作プロセスの間、変形または損傷をより受けにくくなる。支持構造は、分割構造と、分割構造の下の複数の交互の導体部分および絶縁部分とを各々備える。分割構造は、メモリスタックの最上位部分における隣接するメモリブロック同士にわたって延びて接続し、複数の交互の導体部分および絶縁部分は、隣接するメモリブロックの交互の導体層および絶縁層とそれぞれ接触することができる。一部の実施形態では、支持構造の導体部分と、隣接するメモリブロック同士の導体層とは、同じ堆積プロセスによって形成される。本開示の構造および方法を適用することで、隣接するメモリブロック同士は、スリット構造およびソース接点の形成の間に支持構造を通じて連結され、したがって、3Dメモリデバイスは製作プロセスの間により変形しにくい。スリット構造の形体寸法は振動をより受けにくい。
図1Aは、一部の実施形態による例示の3Dメモリデバイス150の平面図を示している。図1Bは、図1Aに示された3Dメモリデバイス150のA-B方向に沿っての断面図を示している。図1Cは、図1Aに示された3Dメモリデバイス150のC-D方向に沿っての断面図を示している。図1Aに示されているように、3Dメモリデバイス150は、例えばy方向に沿って、コア領域31と階段領域32とに分割され得る。チャネル構造および支持ピラーがコア領域31に形成され得る。導体層と外側回路(例えば、接点プラグ)との間の階段および電気接続が、階段領域32に形成され得る。コア領域31は、x方向に沿って延びる例えば一対といった1つまたは複数の第1のソース領域23を備え得る。第1のソース構造が各々の第1のソース領域23に形成され得る。複数のチャネル構造およびメモリセルが形成されるチャネル領域41が、隣接する第1のソース領域23同士の間に位置させられる。一部の実施形態では、チャネル領域41は、x方向に沿って延びる1つまたは複数の第2のソース領域22によって、複数のブロック領域21へと分割され得る。メモリブロックが各々のブロック領域21に形成され、第2のソース構造が各々の第2のソース領域22に形成され得る。
図1A~図1Cに示されているように、3Dメモリデバイス150は、基板100と、緩衝酸化層101と、緩衝酸化層101にわたるスタック構造11とを備え得る。ブロック領域21では、スタック構造11は、緩衝酸化層101にわたって交互にされた複数の導体層および複数の絶縁層104を備え得る。一部の実施形態では、複数の導体層は、複数の最上位選択導体層を有する最上位導体層129と、複数の最下位選択導体層を有する最下位導体層128と、最上位導体層129と最下位導体層128との間の制御導体層127とを備え得る。スタック構造11は、複数の導体層(つまり、符号127~129)と絶縁層104とを覆う誘電キャップ層105も備え得る。ブロック領域21では、スタック構造11は、誘電キャップ層105の上面から鉛直方向(例えば、z方向)に沿って基板100へと延びる複数のチャネル構造140も備え得る。各々のチャネル構造140は、最下位部分におけるエピタキシャル部分115と、最上位部分におけるドレイン構造120と、エピタキシャル部分115とドレイン構造120との間の半導体チャネル119とを備え得る。半導体チャネル119は、メモリ膜116と、半導体層117と、誘電コア118とを備え得る。エピタキシャル部分115は基板100に接触して導電的に接続することができ、半導体チャネル119はドレイン構造120およびエピタキシャル部分115に接触して導電的に接続することができる。複数のメモリセルが半導体チャネル119および制御導体層127によって形成され得る。階段領域32において、スタック構造11は、絶縁体130において、それぞれの導体層(例えば、符号127、128、または129)および周辺回路(図示されていない)と各々接触している複数の接点プラグ131を備え得る。接点プラグ131は、接続された導体層にワード線電圧を適用することができる。
第1のソース構造が、コア領域31および階段領域32においてx方向に沿って延びるように第1のソース領域23に形成され得る。第1のソース構造は絶縁構造137にソース接点126を備え得る。第2のソース構造が、コア領域31および階段領域32においてx方向に沿って延びるように第2のソース領域22に形成され得る。第2のソース構造は、各々がそれぞれの絶縁構造136に複数のソース接点125を備え得る。(例えば、同じ第2のソース構造の)1つの第2のソース領域22に形成されるソース接点125およびそれぞれの絶縁構造136は、x方向に沿って並べられ得る。第1および第2のソース構造は、各々がスタック構造11を通じて鉛直に延びて基板100に接触することができ、ソース電圧を、基板100を通じてメモリセルに適用することができる。3Dメモリデバイス150は、x方向に沿って並べられ、第2のソース構造をそれぞれの絶縁構造136における複数のソース接点125の各々へと分割する1つまたは複数の支持構造152を備え得る。一部の実施形態では、支持構造152は、分割構造112であって、分割構造112の下で、隣接するメモリブロック(またはブロック領域21)と、複数の交互の導体部分(例えば、符号127-0および128-0)と、絶縁部分104-0とを接続する分割構造112を備える。支持構造152は、第2のソース構造および導体層(例えば、符号127~129)の形成の間、3Dメモリデバイス150に支持を提供することができる。一部の実施形態では、チャネル領域41において第1のソース構造および第2のソース構造と平行に延びる1つまたは複数の切断構造111が形成され得る。切断構造111は、最上位導体層129を、最上位選択ゲート電極として機能する複数の最上位選択導体層へと分割することができる。
基板100は、シリコン(例:単結晶シリコン)、シリコンゲルマニウム(SiGe)、ガリウムヒ素(GaAs)、ゲルマニウム(Ge)、シリコンオンインシュレータ(SOI)、ゲルマニウムオンインシュレータ(GOI)、または任意の他の適切な材料を含み得る。一部の実施形態では、基板100は、研削、エッチング、化学機械研磨(CMP)、またはそれらの任意の組み合わせによって薄くされた薄型基板(例えば、半導体層)である。一部の実施形態では、基板100はシリコンを含む。
チャネル構造140は、アレイを形成することができ、基板100の上方で鉛直に各々延び得る。チャネル構造140は、導体層(例えば、符号127、128、または129)と絶縁層104とを各々含む複数の対(本明細書では「導体/絶縁層の対」と称される)を通じて延びることができる。一部の実施形態では、緩衝酸化層101が基板100とスタック構造11との間に形成される。少なくとも水平方向(例えば、x方向および/またはy方向)に沿う一方の側において、スタック構造11は、例えば階段領域32において、階段構造を備え得る。スタック構造11における導体/絶縁層の対の数(例えば、32個、64個、96個、または128個)は3Dメモリデバイス150におけるメモリセルの数を決定する。一部の実施形態では、スタック構造11における導体層(例えば、符号127~129)および絶縁層104は、ブロック領域21において鉛直方向に沿って交互に配置される。導体層(例えば、符号127~129)は、限定されることはないが、タングステン(W)、コバルト(Co)、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、ポリシリコン、ドープシリコン、ケイ化物、またはそれらの任意の組み合わせを含む導電性材料を含み得る。絶縁層104は、限定されることはないが、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、またはそれらの任意の組み合わせを含む誘電材料を含み得る。一部の実施形態では、緩衝酸化層101および誘電キャップ層105は、酸化ケイ素などの誘電材料を各々含む。一部の実施形態では、最上位導体層129は、最上位選択ゲート電極として機能する複数の最上位選択導体層を備える。制御導体層127が、選択ゲート電極として機能することができ、交差するチャネル構造140を伴うメモリセルを形成することができる。一部の実施形態では、最下位導体層128は、最下位選択ゲート電極として機能する複数の最下位選択導体層を備える。最上位選択ゲート電極および最下位選択ゲート電極は、所望のメモリブロック/フィンガー/ページを選択するために所望の電圧がそれぞれ適用され得る。
図1Bに示されているように、チャネル構造140が、スタック構造11を通じて鉛直に延びる半導体チャネル119を備え得る。半導体チャネル119は、例えば半導体材料(例えば、半導体層117として)および誘電材料(例えば、メモリ膜116として)といった、チャネル形成構造で満たされるチャネルホールを備え得る。一部の実施形態では、半導体層117は、アモルファスシリコン、ポリシリコン、または単結晶シリコンなどのシリコンを含む。一部の実施形態では、メモリ膜116は、トンネル層、メモリ層(「電荷トラップ層」としても知られている)、およびブロック層を含む複合層である。半導体チャネル119のチャネルホールの残りの空間は、酸化ケイ素などの誘電材料を含む誘電コア118で一部または全部満たされ得る。半導体チャネル119は円筒形(例えば、柱の形)を有し得る。誘電コア118、半導体層117、トンネル層、メモリ層、およびブロック層は、一部の実施形態によれば、柱の中心から外面に向けて径方向にこの順番で配置される。トンネル層は、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。メモリ層は、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、シリコン、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。ブロック層は、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、高誘電率(高k)誘電体、またはそれらの任意の組み合わせを備え得る。一例では、メモリ層は、酸化ケイ素/酸窒化ケイ素(または窒化ケイ素)/酸化ケイ素(ONO)の複合層を含み得る。
一部の実施形態では、チャネル構造140は、チャネル構造140の下方部分(例えば、底の下端)にエピタキシャル部分115(例えば、半導体プラグ)をさらに備える。本明細書で使用されているように、構成要素(例えば、チャネル構造140)の「上端」は、鉛直方向において基板100からより遠くに離れた端であり、構成要素(例えば、チャネル構造140)の「下端」は、基板100が3Dメモリデバイス150の最も低い平面に位置付けられるとき、鉛直方向において基板100により近い端である。エピタキシャル部分115は、任意の適切な方向において基板100からエピタキシャル成長させられるシリコンなどの半導体材料を含み得る。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115が基板100と同じ材料の単結晶シリコンを含むことは理解される。別の言い方をすれば、エピタキシャル部分115は、基板100から成長させられるエピタキシャル成長半導体層を含み得る。エピタキシャル部分115は基板100と異なる材料を含んでもよい。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115は、シリコン、ゲルマニウム、およびシリコンゲルマニウムのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115の一部は、基板100の上面の上方にあり、半導体チャネル119と接触している。エピタキシャル部分115は半導体チャネル119に導電的に接続され得る。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115の上面が、最下位の絶縁層104(例えば、スタック構造11の底における絶縁層)の上面と底面との間に位置させられる。
一部の実施形態では、チャネル構造140は、チャネル構造140の上方部分(例えば、上端)にドレイン構造120(例えば、チャネルプラグ)をさらに備える。ドレイン構造120は、半導体チャネル119の上端と接触することができ、半導体チャネル119に導電的に接続され得る。ドレイン構造120は、半導体材料(例えば、ポリシリコン)または導電性材料(例えば、金属)を含み得る。一部の実施形態では、ドレイン構造は、接着層としてのTi/TiNまたはTa/TaNと、導体材料としてのタングステンとで満たされる開口を備える。3Dメモリデバイス150の製作の間に半導体チャネル119の上端を覆うことで、ドレイン構造120は、酸化ケイ素および窒化ケイ素など、半導体チャネル119に満たされる誘電体のエッチングを防止するために、エッチング阻止層として機能することができる。
図1Aに示されているように、第1のソース領域23および第2のソース領域22はチャネル領域41を複数のブロック領域21へと分割することができ、それらブロック領域21は、1つまたは複数の切断構造111によって、複数のメモリフィンガーを形成するためにさらに分割され得る。複数のチャネル構造140(例えば、メモリセル)が、各々のメモリブロック/フィンガーにおいて形成され得る。一部の実施形態では、第1のソース領域23、第2のソース領域22、および切断構造111はx方向に沿って延び得る。一部の実施形態では、切断構造111はチャネル領域41においてx方向に沿って延び、第1のソース領域23および第2のソース領域22はコア領域31および階段領域32において横に延び得る。ブロック領域21(つまり、メモリブロック)における切断構造111の数は0からnの範囲とすることができ、nは適切な正の整数である。nの数は、3Dメモリデバイス150の設計および/または製作に基づかれて決定されるべきであり、本開示の実施形態によって限定されるべきではない。例示の目的について、本開示ではnは1に等しい。
一部の実施形態では、切断構造111は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの1つまたは複数などの適切な誘電材料を含み、それぞれのブロック領域21(またはメモリブロック)をメモリフィンガーの対へと分割する。明確には、切断構造111は、最上位の絶縁層104(つまり、最上位導体層129の下の絶縁層104)へと鉛直に(つまり、z方向に沿って)延び得る。一部の実施形態では、切断構造111の底面が最上位の絶縁層104の上面と底面との間にある。一部の実施形態では、切断構造111は最上位導体層129を複数の最上位選択導体層へと分割する。電圧が、所望のメモリフィンガー/ページ/ブロックを選択するために、1つまたは複数の最上位選択導体層へと加えられ得る。
一部の実施形態では、第1のソース構造が、絶縁構造137においてx方向に沿って延びるソース接点126を備える。ソース接点126は、ソース電圧をメモリセルに加えるために、基板100と接触して導電性の接続を形成することができる。一部の実施形態では、ソース接点126は、ポリシリコン、ケイ化物、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、銅、アルミニウム、コバルト、およびタングステンのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、絶縁構造137は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、絶縁体130は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および/または酸窒化ケイ素などの適切な誘電材料を含む。一部の実施形態では、接点プラグ131は、各々がそれぞれの導体層(例えば、符号127、128、または129)と接触して導電的に接続される。接点プラグ131は、ポリシリコン、ケイ化物、ゲルマニウム、シリコンゲルマニウム、銅、アルミニウム、コバルト、およびタングステンのうちの1つまたは複数を含み得る。
一部の実施形態では、第2のソース構造は、各々がそれぞれの絶縁構造136に複数のソース接点125を備え得る。ソース接点125および絶縁構造136の材料はソース接点126および絶縁構造137と同様または同じとすることができるため、ここでは説明は繰り返されない。少なくとも1つの支持構造152が、ソース接点125の対(および絶縁構造136の対)の間に形成され、隣接するブロック領域21(またはメモリブロック)と接触し得る。図1Bおよび図1Cに示されているように、支持構造152は、分割構造112と、分割構造112の下の複数の交互の導体部分(例えば、符号127-0および128-0)および絶縁部分104-0とを備え得る。導体部分(例えば、符号127-0および128-0)および絶縁部分104-0は、y方向に沿って、隣接するブロック領域21(またはメモリブロック)における同じ高度の導体層(例えば、符号127および128)および絶縁層104とそれぞれ接触することができる(例えば、接続させることができる)。一部の実施形態では、導体部分(例えば、符号127-0および128-0)および絶縁部分104-0は、x方向に沿ってそれぞれの第2のソース領域22において、任意のブロック領域21(またはメモリブロック)の導体層(例えば、符号127および128)および絶縁層104と接続されない。一部の実施形態では、3Dメモリデバイス150は、第2のソース構造をそれぞれの絶縁構造136における複数のソース接点125の各々へと分割するために、x方向に沿って並べられる1つまたは複数の支持構造152を備える。図1A~図1Cに示されているように、複数の支持構造152は、第2のソース構造を、x方向に沿って、複数の接続されないソース接点125および絶縁構造136へと分割することができる。複数の支持構造152は、y方向に沿って、隣接するブロック領域21の導体層(例えば、符号127および128)および絶縁層104に接続することもできる。一部の実施形態では、支持構造152はチャネル領域41に形成されてもよい。
一部の実施形態では、分割構造112は、十分な剛性および強度を有する適切な材料を含み、第2のソース構造の形成の前に、スリット構造の形成のためのエッチングマスクとして使用することができる。分割構造112の材料は、導体層(例えば、符号127~129)および導体部分(例えば、符号127-0および128-0)の形成のためのゲート置換プロセスに耐えることもできる。一部の実施形態では、分割構造112は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および/または酸窒化ケイ素のうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、分割構造112および切断構造111は、例えば酸化ケイ素といった同じ材料を含み得る。一部の実施形態では、導体部分(例えば、符号127-0および128-0)および絶縁部分104-0は、隣接するブロック領域21(またはメモリブロック)における同じ高度のそれぞれの導体層(例えば、符号127および128)および絶縁層104と同じ材料を含み得る。一部の実施形態では、分割構造112の底面が最上位の絶縁層104の上面と底面との間にある。一部の実施形態では、分割構造112の深さと切断構造111の深さとは、例えば誘電キャップ層145の上面から最上位の絶縁層104における同じ高度までといった、z軸に沿って同じであり得る。
y方向に沿っての分割構造112の幅は、y方向に沿っての第2のソース構造の幅以上であってもよい。図13Bは、分割構造112、隣接するソース接点125、および隣接する絶縁構造136の拡大した平面図1320を示している。図13Bに示されているように、y方向に沿っての分割構造112の幅d2は、y方向に沿っての第2のソース構造(または絶縁構造136)の幅d1以上である。一部の実施形態では、d2はd1より大きい。一部の実施形態では、d2がd1より大きいことによって、支持構造152(または交互の導体部分(例えば、符号127-0および128-0)および絶縁部分104-0)が、隣接するメモリブロックと接続されないことを防止する。詳細は以下のように説明される。
3Dメモリデバイス150は、モノリシックな3Dメモリデバイスの一部であり得る。「モノリシック」という用語は、3Dメモリデバイスの構成要素(例えば、周辺デバイスおよびメモリアレイ装置)が単一の基板に形成されることを意味する。モノリシックな3Dメモリデバイスについて、製作は、周辺デバイスの加工およびメモリアレイ装置の加工の重畳のため、追加的な制約に直面する。例えば、メモリアレイ装置(例えば、NANDチャネル構造)の製作は、同じ基板に形成されたか形成される周辺デバイスに関連するサーマルバジェットによって制約される。
代替で、3Dメモリデバイス150は、構成要素(例えば、周辺デバイスおよびメモリアレイ装置)が異なる基板において別に形成されてから、例えば面同士の様態で接合され得る非モノリシックの3Dメモリデバイスの一部であり得る。一部の実施形態では、メモリアレイ装置基板(例えば、基板102)は、接合された非モノリシックの3Dメモリデバイスの基板として残り、周辺デバイス(例えば、図示されていない、ページバッファ、デコーダ、およびラッチなど、3Dメモリデバイス150の工程を容易にするために使用される任意の適切なデジタル、アナログ、および/または混合信号の周辺回路を含む)がひっくり返され、ハイブリッドボンディングのためにメモリアレイ装置(例えば、NANDメモリストリング)に向けて下に向けられる。一部の実施形態では、メモリアレイ装置基板(例えば、基板100)は、接合された非モノリシックの3Dメモリデバイスにおいてメモリアレイ装置が周辺デバイスの上方になるように、ひっくり返され、ハイブリッドボンディングのために周辺デバイス(図示されていない)に向けて下に向けられることが理解される。メモリアレイ装置基板(例えば、基板100)は、薄くされた基板(接合された非モノリシックの3Dメモリデバイスの基板ではない)とすることができ、非モノリシックの3Dメモリデバイスのバックエンドライン(BEOL)の相互接続は、薄くされたメモリアレイ装置基板の後側に形成することができる。
一部の実施形態により、図2~図4、図7、および図9~図12は、3Dメモリデバイス150を形成するための製作プロセスを示しており、図14Aは、製作プロセスの流れ図1400を示している。
プロセスの開始において、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層のスタック構造が形成される(工程1402)。図2A~図2Dは、対応する構造200を示している。
図2A~図2Dに示されているように、交互の初期絶縁層104iおよび初期犠牲層103iの誘電スタックを有するスタック構造11が、基板100にわたって形成される。初期犠牲層103iは、制御導体層127の続いての形成のために使用され得る。スタック構造11は、最上位導体層129および最下位導体層128の続いてのそれぞれの形成のための最上位初期犠牲層106iおよび最下位初期犠牲層105iも備え得る。一部の実施形態では、スタック構造11は、初期犠牲層(例えば、符号103i、105i、および106i)および初期絶縁層104iにわたって誘電キャップ層145を備える。3Dメモリデバイス150は、チャネル構造140および支持ピラー(図示されていない)を形成するためのコア領域31と、階段、および階段における接点プラグ(例えば、符号131)を形成するための階段領域32とを備え得る。コア領域31は、チャネル構造140を形成するためのチャネル領域41を備え得る。一部の実施形態では、チャネル領域41は第1のソース領域23同士の間にあり得る。続いて、1つまたは複数の第2のソース領域22が第1のソース領域23同士の間に形成され、ブロック領域21が、第1のソース領域23と第2のソース領域22との間、または、第2のソース領域22同士の間に各々位置させられ得る。
スタック構造11は、図2Dに示されているように、階段構造を有し得る。階段構造は、例えば、材料スタックにわたるパターン形成されたPR層といったエッチングマスクを使用して、複数の交互の犠牲材料層および絶縁材料層を備える材料スタックを繰り返しエッチングすることで形成され得る。交互の犠牲材料層および絶縁材料層は、所望の数の層に到達されるまで、緩衝酸化層101にわたって犠牲材料の層と絶縁材料の層とを交互に堆積させることで形成することができる。一部の実施形態では、犠牲材料層が緩衝酸化層101にわたって堆積させられ、絶縁材料層が犠牲材料層にわたって堆積させられ、以下同じように続く。犠牲材料層および絶縁材料層は同じ厚さまたは異なる厚さを有し得る。一部の実施形態では、犠牲材料層と、下にある絶縁材料層とは、誘電体の対107と称される。一部の実施形態では、1つまたは複数の誘電体の対107が1つの高度/階段を形成することができる。階段構造の形成の間、PR層は切り取られ(例えば、しばしばすべての方向から、材料スタックの境界から段階的に内側へエッチングされる)、材料スタックの露出された一部分をエッチングするためのエッチングマスクとして使用される。切り取られたPRの量は、階段の寸法に直接的に関連され得る(例えば、決定要因であり得る)。PR層の切り取りは、例えばウェットエッチングなどの等方性ドライエッチングといった、適切なエッチングを用いて得られ得る。1つまたは複数のPR層が、階段構造の形成のために連続的に形成および切り取りされ得る。各々の誘電体の対107が、犠牲材料層と、下にある絶縁材料層との両方の一部分を除去するために、適切なエッチング液を用いて、PR層の切り取りの後にエッチングされ得る。エッチングされた犠牲材料層および絶縁材料層は、初期犠牲層(例えば、符号103i、105i、および106i)および初期絶縁層104iを形成し得る。次に、PR層は除去され得る。
絶縁材料層および犠牲材料層は、続いてのゲート交換プロセスの間、異なるエッチング選択性を有し得る。一部の実施形態では、絶縁材料層および犠牲材料層は異なる材料を含む。一部の実施形態では、絶縁材料層は酸化ケイ素を含み、絶縁材料層の堆積は、化学気相成長法(CVD)、原子層堆積法(ALD)、物理的気相成長法(PVD)、およびスパッタリングのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、犠牲材料層は窒化ケイ素を含み、絶縁材料層の堆積は、CVD、PVD、ALD、およびスパッタリングのうちの1つまたは複数を含む。一部の実施形態では、犠牲材料層および絶縁材料層のエッチングは、例えばドライエッチングといった、1つまたは複数の適切な異方性エッチングプロセスを含む。
図14Aに戻って参照すると、複数の支持開口が横方向に沿って並べられるように形成され、支持開口の長さはソース構造の長さより小さい(工程1404)。任意選択で、横方向に沿って延びる切断開口が形成される。図3A~図3Dは、対応する構造300を示している。
図3A~図3Dに示されているように、少なくとも1つの支持開口109が第2のソース領域22に形成されている。一部の実施形態では、複数の支持開口109が、互いから離間されて、x方向に沿って各々の第2のソース領域22に形成される。x方向に沿って、支持開口109の長さは、形成される第2のソース構造の長さ(または、第2のソース領域22の長さ、もしくは、第2のソース構造が形成されるスリット構造の長さ)より小さくなり得る。複数の支持開口109は同じまたは異なる寸法を有し得る。一部の実施形態では、複数の支持開口109は、x-y平面に沿っての同じ形および寸法と、z方向に沿っての同じ深さとを有してもよい。y方向に沿って、支持開口109の幅は第2のソース領域22の幅以上であり得る。一部の実施形態では、支持開口109の底面が、最上位の初期絶縁層104i(例えば、最上位初期犠牲層106iの下の初期絶縁層104i)の上面と底面との間にあり得る。例えば、ドライエッチングおよび/またはウェットエッチングなどのエッチングプロセスといった、適切なパターン形成プロセスが、支持開口109を形成するために実施され得る。
一部の実施形態では、支持開口110を形成する同じパターン形成/エッチングプロセスによって、x方向に沿って延びる1つまたは複数の切断開口108が形成され得る。x方向に沿って、切断開口108の長さは、x方向に沿ってのチャネル領域41(例えば、またはコア領域31)の長さと同じとなり得る。1つまたは複数の切断開口108が、例えば、メモリブロックに形成されるメモリフィンガーの数に依存して、1つのブロック領域21に形成され得る。一部の実施形態では、切断開口108の底面が、最上位の初期絶縁層104i(例えば、最上位初期犠牲層106iの下の初期絶縁層104i)の上面と底面との間にあり得る。一部の実施形態では、支持開口109の深さが、鉛直方向に沿っての切断開口108の深さと同じであり、例えば、支持開口109および切断開口108の底面は最上位の初期絶縁層104iと同じ高度にある。
図14Aに戻って参照すると、支持開口は、隣接するブロック領域同士を接続する分割構造を形成するために、誘電材料で満たされる(工程1406)。任意選択で、任意の切断開口が、それぞれのブロック領域において切断構造を形成するために、誘電材料で満たされる。図4A~図4Dは、対応する構造400を示している。
図4A~図4Dに示されているように、支持開口109は、分割構造112を形成するために適切な材料で満たされ得る。分割構造112は、第2のソース構造の形成の前に、スリット構造の形成のためのエッチングマスクとして機能するのに十分な剛性および強度を有し得る。分割構造112は、導体層(例えば、符号127~129)および導体部分(例えば、符号127-0および128-0)の形成のためのゲート置換プロセスに耐えることもできる。一部の実施形態では、分割構造112は、犠牲層が取り除かれるようにエッチングされるゲート交換プロセスの間にほとんどまたはまったく損傷がないように、犠牲層と異なる材料を含み得る。一部の実施形態では、分割構造112は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、および/または酸窒化ケイ素のうちの1つまたは複数を含む。分割構造112は、CVD、ALD、PVD、スパッタリング、またはそれらの組み合わせなど、適切な堆積プロセスによって堆積させられ得る。任意選択で、切断開口108は、同じ堆積プロセスを用いて、支持開口109を満たすのと同じ材料で満たされてもよい。x方向に沿って延びる切断構造111が形成されてもよい。
図14Aに戻って参照すると、複数のチャネル構造が形成される(工程1408)。図7Aおよび図7Bは、対応する構造700を示している。
図7Aおよび図7Bに示されているように、複数のチャネル構造140が、例えば各々のブロック領域21において、チャネル領域41に形成することができる。スタック構造11を通じて鉛直に延びる複数のチャネルホールが形成され得る。一部の実施形態では、複数のチャネルホールが、交互の初期犠牲層(例えば、符号103i、105i、および106i)および初期絶縁層104iを通じて形成される。複数のチャネルホールは、スタック構造11の一部分を除去して基板100を露出させるために、パターン形成されたPR層などのエッチングマスクを使用して、異方性エッチングプロセスを実施することで形成され得る。一部の実施形態では、少なくとも1つのチャネルホールが、y方向に沿って分割構造112の各々の側方に形成される。一部の実施形態では、複数のチャネルホールが各々のブロック領域21に形成される。リセス領域が、基板100の上方にチャネルホールを形成する同じエッチングプロセスによって、および/または、別のリセスエッチングプロセスによって、基板100の最上位部分を露出させるために各々のチャネルホールの底に形成され得る。一部の実施形態では、半導体プラグが、例えばリセス領域にわたって、各々のチャネルホールの底に形成される。半導体プラグは、エピタキシャル成長プロセスおよび/または堆積プロセスによって形成され得る。一部の実施形態では、半導体プラグがエピタキシャル成長によって形成され、エピタキシャル部分115と称される。任意選択で、リセスエッチング(例えば、ドライエッチングおよび/またはウェットエッチング)が、チャネルホールの側壁における過剰な半導体材料を除去するために、および/または、所望の位置におけるエピタキシャル部分115の上面を制御するために、実施され得る。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115の上面は、最下位の初期絶縁層104iの上面と底面との間に位置させられる。
一部の実施形態では、チャネルホールは、例えば異方性エッチングプロセス(例えば、ドライエッチング)および/または等方性エッチングプロセス(ウェットエッチング)といった、適切なエッチングプロセスを実施することで形成される。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115は、基板100からエピタキシャル成長させられることで形成される単結晶シリコンを含む。一部の実施形態では、エピタキシャル部分115は、堆積プロセスによって形成されるポリシリコンを含む。エピタキシャル成長させられたエピタキシャル部分115の形成は、限定されることはないが、気相エピタキシ(VPE)、液相エピタキシ(LPE)、分子ビームエピタキシ(MPE)、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。堆積させられたエピタキシャル部分115の形成は、限定されることはないが、CVD、PVD、および/またはALDを含み得る。
一部の実施形態では、半導体チャネル119は、チャネルホールにおけるエピタキシャル部分115にわたって形成され、エピタキシャル部分115と接触している。半導体チャネルは、メモリ膜116(例えば、ブロック層、メモリ層、およびトンネル層を含む)と、エピタキシャル部分115の上方に形成されてエピタキシャル部分115と接続する半導体層117と、チャネルホールの残りを満たす誘電コア118と有するチャネル形成構造を備え得る。一部の実施形態では、メモリ膜116は、最初に、チャネルホールの側壁およびエピタキシャル部分115の上面を覆うように堆積させられ、次に、半導体層117がメモリ膜116にわたってエピタキシャル部分115の上方で堆積させられる。続いて、ブロック層、メモリ層、およびトンネル層は、メモリ膜116を形成するために、ALD、CVD、PVD、任意の他の適切なプロセス、またはそれらの任意の組み合わせなど、1つまたは複数の薄膜堆積プロセスを用いてこの順番で堆積させられ得る。次に、半導体層117が、ALD、CVD、PVD、任意の他の適切なプロセス、またはそれらの任意の組み合わせなど、1つまたは複数の薄膜堆積プロセスを用いてトンネル層に堆積させられ得る。一部の実施形態では、誘電コア118が、酸化ケイ素など、半導体層117の堆積の後に誘電材料を堆積させることで、チャネルホールの残りの空間において満たされる。
一部の実施形態では、ドレイン構造120が各々のチャネルホールの上方部分に形成される。一部の実施形態では、スタック構造11の上面、および各々のチャネルホールの上方部分におけるメモリ膜116、半導体層117、および誘電コア118の一部は、半導体チャネルの上面が誘電キャップ層105の上面と底面との間になり得るようにチャネルホールの上方部分にリセスを形成するために、CMP、研削、ウェットエッチング、および/またはドライエッチングによって除去され得る。次に、ドレイン構造120が、CVD、PVD、ALD、電気メッキ、化学メッキ、またはそれらの任意の組み合わせなどの1つまたは複数の薄膜堆積プロセスによって、金属などの導電性材料をリセスへと堆積させることで形成され得る。それによってチャネル構造140が形成される。続いて、複数のメモリセルが、半導体チャネル119および制御導体層127の交差によって形成され得る。任意選択で、例えばドライ/ウェットエッチングおよび/またはCMPといった平坦化プロセスが、スタック構造11の上面における過剰な材料を除去するために実施される。
図14Aに戻って参照すると、複数の分割構造が、複数の分割構造によって分割されている複数のスリット開口を伴うスリット構造を形成するために、エッチングマスクとして使用され得る(工程1410)。図9A~図9Eは、対応する構造900を示している。
図9A~図9Eに示されているように、複数のスリット開口を有するスリット構造123は、x方向に沿って延びる第2のソース領域22に形成され得る。x方向に沿って、隣接するスリット開口同士は、分割構造112と、分割構造112によって分割構造112の下で覆われるスタック構造11の残りの部分とによって分離され得る。スリット開口は、スタック構造11を通じて鉛直に延びることができ、基板100を露出させることができる。パターン形成/エッチングされた初期犠牲層は、ブロック領域21における複数の犠牲層と、分割構造112によって分割構造112の下で覆われる複数の犠牲部分とを形成する。各々の犠牲部分は、y方向に沿って、隣接するブロック領域21における同じ高度の犠牲層と、例えば接続されるなど、接触することができる。パターン形成/エッチングされた初期絶縁層は、ブロック領域21における複数の絶縁層104と、分割構造112によって分割構造112の下で覆われる複数の絶縁部分104-0とを形成する。各々の絶縁部分104-0は、y方向に沿って、隣接するブロック領域21における同じ高度の絶縁層104と、例えば接続されるなど、接触することができる。それぞれの分割構造112の下から基板100へと延びる複数の絶縁部分104-0および複数の犠牲部分は、互いと交互にされ得る。
y方向に沿っての分割構造112の幅は、y方向に沿ってのそれぞれのスリット構造123(例えば、隣接するスリット開口)の幅以上であってもよい。図13Aは、分割構造112および隣接するスリット開口の拡大した平面図1310を示している。図13Aに示されているように、y方向に沿っての分割構造112の幅d2は、y方向に沿ってのスリット構造123の幅d1以上である。一部の実施形態では、d2はd1より大きい。一部の実施形態では、d2がd1より大きいことによって、スリット構造123の形成の間、交互の犠牲部分および絶縁部分104-0が、隣接するブロック領域21と接続されないことを防止する。つまり、分割構造112は、スリット構造123の形成の間、隣接するメモリブロック同士を、交互の犠牲部分および絶縁部分104-0を通じて接続させたままにすることができる。一部の実施形態では、分割構造112はエッチングマスクとして使用され、例えばドライエッチングといった異方性エッチングプロセスが、スリット構造123を形成するために、第2のソース領域22におけるスタック構造11の一部分を除去するために実施される。第2のソース領域22におけるスタック構造11の残りの部分は、交互の犠牲部分および絶縁部分を形成し得る。分割構造112と、下にある交互の犠牲部分および絶縁部分104-0とは、初期支持構造を形成することができる。
図9A~図9Eに戻って参照すると、一部の実施形態では、1つまたは複数の他のスリット構造124は、スリット構造123のスリット開口を形成するのと同じパターン形成/エッチングプロセスによって、第1のソース領域23に形成され得る。例えば単一のスリット開口を有する各々の他のスリット構造124は、基板100を露出させるために、x方向に沿ってスタック構造11を通じて延び得る。一部の実施形態では、他のスリット構造124がコア領域31および階段領域32において延び得る。
図14Aに戻って参照すると、複数の導体層と、複数のメモリブロックと、隣接するメモリブロックを接続する複数の支持構造とが形成される(工程1412)。図9A~図9Eは、対応する構造を示している。
図9A~図9Eに示されているように、ブロック領域21における犠牲層と、第2のソース領域22における犠牲部分とが、複数の横リセスを形成するために除去することができ、適切な導体材料が横リセスを満たすために堆積させられ、複数の導体層(例えば、符号127~129)をブロック領域21に、複数の導体部分(例えば、127-0および128-0)を第2のソース領域22に形成する。分割構造112と、下にある交互の導体部分(例えば、符号127-0および128-0)と、絶縁部分104-0とを有する支持構造152が、形成され得る。制御導体層127は、半導体チャネル119と交差することができ、メモリブロックを形成する各々のブロック領域21において複数のメモリセルを形成することができる。一部の実施形態では、ブロック領域21における最上位の犠牲層が最上位導体層129を形成し、ブロック領域21における最下位の犠牲層が最下位導体層128を形成してもよい。一部の実施形態では、初期支持構造は支持構造152を形成してもよい。
導体材料は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、およびポリシリコンのうちの1つまたは複数を含み得る。例えばウェットエッチングといった適切な等方性エッチングプロセスが、犠牲層および犠牲部分を除去するために、ならびに、複数の横リセスを形成するために、実施することができる。CVD、PVD、ALD、および/またはスパッタリングなどの適切な堆積プロセスが、導体層(例えば、符号127~129)および導体部分(例えば、符号127-0および128-0)を形成するために、導体材料を横リセスへと堆積させるために実施され得る。
図14Aに戻って参照すると、ソース構造が各々のスリット構造において形成される(工程1414)。図10A~図10Eは、対応する構造1000を示している。
図10A~図10Eに示されているように、絶縁構造136がスリット構造123の各々のスリット開口に形成することができ、ソース接点125がそれぞれの絶縁構造136に形成することができる。各々の第2のソース領域22における絶縁構造136およびソース接点125は第2のソース構造を形成することができる。絶縁構造137は各々の他のスリット構造124に形成することができ、ソース接点126は各々の他のスリット構造124に形成することができる。絶縁構造137およびそれぞれのソース接点126は第1のソース構造を形成することができる。支持構造152は、隣接するソース接点125と絶縁構造136とをx軸に沿って分離することができ、隣接するメモリブロック同士をy方向に沿って接続することができる。一部の実施形態では、絶縁構造136および137は、酸化ケイ素を含み、CVD、PVD、ALD、およびスパッタリングのうちの1つまたは複数によって堆積させられる。リセスエッチングが、基板100を露出させるために、それぞれのスリット構造の底において絶縁構造136および137の一部分を除去するために実施され得る。一部の実施形態では、ソース接点125および126は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、およびポリシリコンのうちの1つまたは複数を各々含み、例えばVD、PVD、ALD、およびスパッタリングのうちの1つまたは複数といった適切な堆積プロセスが、ソース接点125および126をそれぞれのスリット構造へと堆積させるために実施される。
図14Aに戻って参照すると、絶縁体が階段領域に形成され、1つまたは複数の接点プラグが、導体層に接触するために絶縁体に形成される(工程1416)。図11および図12は、対応する構造1100および1200を示している。
図11および図12に示されているように、絶縁体130が、階段(例えば、導体層127~129)を覆い、接点プラグ131を互いから絶縁するために、階段領域32において形成され得る。1つまたは複数の接点プラグ131が、導体層127~129と接触して導電性の接続を形成するために、絶縁体130に形成される。一部の実施形態では、絶縁体130は、酸化ケイ素を含み、CVD、PVD、ALD、およびスパッタリングのうちの1つまたは複数によって堆積させられる。例えばドライエッチングといった適切な異方性エッチングプロセスが、絶縁体130を通じて1つまたは複数のプラグ開口を形成し、1つまたは複数の導体層(例えば、符号127、128、および/または129)を露出させるために実施され得る。タングステンなどの適切な導電性材料が、プラグ開口を満たすために堆積させられる。一部の実施形態では、少なくとも1つの接点プラグが1つの導体層(例えば、符号127、128、および/または129)に形成される。任意選択で、例えばCMPおよび/またはリセスエッチングといった平坦化プロセスが、スタック構造11にわたって、例えば様々な構造の形成などからのあらゆる過剰な材料を除去するために実施される。
一部の実施形態により、図2、図5、図6、および図8~図12は、3Dメモリデバイス150を形成するための別の製作プロセスを示しており、図14Bは、製作プロセスの流れ図1450を示している。図2~図4、図7、および図9~図12に示された製作プロセスと異なり、1つまたは複数の初期分割構造が、1つまたは複数の分割構造を形成するために形成およびエッチングされる。図示の容易性のために、図2~図4、図7、および図9~図12に示された同じまたは同様の工程は、説明が繰り返されない。
プロセスの開始において、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層のスタック構造が形成される(工程1452)。図2A~図2Dは、対応する構造200を示している。製作プロセスおよび構造200の記載は、工程1402の記載を参照することができ、ここでは繰り返さない。
図14Bに戻って参照すると、横方向に沿って延びる複数の支持開口が形成することができ、支持開口の長さはソース構造の長さに等しい(工程1454)。任意選択で、横方向に沿って延びる切断開口が形成される。図5A~図5Cは、対応する構造500を示している。
図5A~図5Cに示されているように、支持開口110が第2のソース領域22に形成されている。x方向に沿って、支持開口110の長さは、形成される第2のソース構造の長さ(または、第2のソース領域22の長さ、もしくは、第2のソース構造が形成されるスリット構造の長さ)と等しくなり得る。y方向に沿って、支持開口109の幅は第2のソース領域22の幅以上であり得る。一部の実施形態では、支持開口110の底面が、最上位初期犠牲層106iの下の第1の初期絶縁層104i(例えば、初期絶縁層104i)の上面と底面との間にあり得る。任意選択で、1つまたは複数の切断開口108がブロック領域21に形成される。支持開口110および任意の切断開口108の製作は、図3A~図3Dに描写されている支持開口109および切断開口108の製作が参照することができ、ここでは繰り返さない。一部の実施形態では、支持開口110の深さが、鉛直方向に沿っての切断開口108の深さと同じであり、例えば、支持開口110および切断開口108の底面は最上位の初期絶縁層104iと同じ高度にある。
図14Bに戻って参照すると、支持開口は、隣接するブロック領域同士を接続する初期分割構造を形成するために、誘電材料で満たされる(工程1456)。任意選択で、任意の切断開口が、ブロック領域において切断構造を形成するために、誘電材料で満たされる。図6A~図6Cは、対応する構造600を示している。
図6A~図6Cに示されているように、誘電材料が、支持開口110を満たし、初期分割構造113を形成するために堆積させられ得る。一部の実施形態では、初期分割構造113が、隣接するブロック領域21同士の間に位置させられる。一部の実施形態では、初期分割構造113の長さが、第2のソース構造、または、形成されるスリット構造の長さに等しい。任意の切断開口が、それぞれのブロック領域において切断構造111を形成するために、誘電材料で満たされ得る。初期分割構造113および任意の切断構造111を形成するための誘電材料の堆積は、図4A~図4Cに描写されている分割構造112および切断構造111の形成が参照することができ、ここでは繰り返さない。
図14Bに戻って参照すると、複数のチャネル構造が形成され得る(工程1458)。図8Aおよび図8Bは、対応する構造800を示している。
図8Aおよび図8Bに示されているように、複数のチャネル構造140がチャネル領域41に形成することができる。一部の実施形態では、少なくとも1つのチャネル構造140が、y方向に沿って初期分割構造113の各々の側方に形成される。一部の実施形態では、複数のチャネル構造140が各々のブロック領域21に形成される。チャネル構造140の形成は、図7Aおよび図7Bに描写されているチャネル構造140の形成が参照することができ、ここでは繰り返さない。
図14Bに戻って参照すると、分割構造を有する初期支持構造が形成される(工程1460)。初期分割構造の一部分が分割構造を形成するために除去することができ、分割構造は、スタック構造の一部分を除去するために、および、初期支持構造を形成するために、エッチングマスクとして使用することができる。図9A~図9Eは、対応する構造900を示している。
図9A~図9Eに示されているように、初期分割構造113の一部分が、x方向に沿って配置される1つまたは複数の分割構造112を形成し、スタック構造11の一部分を露出させるために除去することができる。一部の実施形態では、最上位の初期絶縁層104iが露出される。分割構造112は、第2のソース領域22において露出されるスタック構造11の一部分を除去して、基板100を露出させる接続されていない複数のスリット開口を伴うスリット構造123を形成するために、エッチングマスクとして使用され得る。初期分割構造113およびスタック構造11は、同じパターン形成/エッチングプロセス、または、別のパターン形成/エッチングプロセスを用いてパターン形成/エッチングされ得る。例えば、最初に、初期分割構造113が分割構造112を形成するためにパターン形成することができ、異なるエッチングプロセスが、スタック構造11の露出された一部分を除去し、スリット構造123のスリット開口と、1つまたは複数の初期支持構造とを形成するために実施され得る。代替で、初期分割構造113と、初期分割構造113の下のスタック構造11の一部分とが、スリット構造123のスリット開口と、1つまたは複数の初期支持構造とを形成するために、同じエッチングプロセスを用いてパターン形成されてもよい。一部の実施形態では、初期分割構造113およびスタック構造11は、パターン形成工程のステップおよび時間を減らすために、同じエッチングプロセスを用いてパターン形成される。初期分割構造113およびスタック構造11は、例えばドライエッチングおよび/またはウェットエッチングといった、1つまたは複数の適切なエッチングプロセスを用いてパターン形成/エッチングされ得る。初期支持構造の詳細は、流れ図1400の図9A~図9Eに描写されている初期支持構造の記載が参照することができ、ここでは繰り返さない。
図14Bに戻って参照すると、複数の導体層、複数のメモリブロック、および支持構造が形成され(工程1462)、ソース構造が各々のスリット構造に形成される(工程1464)。絶縁体および接点プラグが階段領域に形成される(工程1466)。図9~図12は、対応する構造900~1200を示している。工程1462~1466の詳細な記載は工程1412~1416の記載が参照することができ、ここでは繰り返さない。
一部の実施形態では、3Dメモリデバイスは、メモリスタックであって、メモリスタックにおいて横に延びる交互の複数の導体層および複数の絶縁層を有するメモリスタックを備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックを通じて基板へと鉛直に延びる複数のチャネル構造であって、複数のチャネル構造と複数の導体層とが互いと交差し、複数のメモリセルを形成する、複数のチャネル構造も備える。3Dメモリデバイスは、メモリスタックにおいて鉛直および横に延び、複数のメモリセルを少なくとも1つのメモリブロックへと分割し、複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の支持構造とを各々備える少なくとも1つのスリット構造をさらに備える。支持構造は、隣接するメモリブロックと接触しており、基板と接触する。3Dメモリデバイスは、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを有するソース構造をさらに備える。
一部の実施形態では、支持構造は、メモリスタックを通じて基板へと鉛直に延び、隣接するソース接点から、隣接するソース接点のそれぞれの絶縁スペーサによって絶縁される。
一部の実施形態では、支持構造は、交互の複数の導体部分および複数の絶縁部分にわたって分割構造を備える。分割構造は、隣接するメモリブロックに連結するように横に延びることができ、メモリスタックの第1の絶縁層へと鉛直に延びる。交互の複数の導体部分および複数の絶縁部分は、隣接するメモリブロックから、同じ高度の対応する導体層および対応する絶縁層と各々接触している。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造が沿って延びる横方向に対して垂直な別の横方向に沿って、分割構造の幅が、隣接するスリット開口の各々の幅以上である。
一部の実施形態では、分割構造は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくともの1つを含む。
一部の実施形態では、複数の導体部分は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、またはポリシリコンのうちの少なくとも1つを含む。一部の実施形態では、複数の絶縁部分は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1つを含む。
一部の実施形態では、複数の導体部分と、隣接するメモリブロックの導体層とは同じ材料から作られ、複数の絶縁部分と、隣接するメモリブロックの絶縁層とは同じ材料から作られる。
一部の実施形態では、ソース接点は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、またはポリシリコンのうちの少なくとも1つを各々含む。
一部の実施形態では、3Dメモリデバイスは、少なくとも1つのメモリブロックにおけるスリット構造と平行に横および鉛直に延び、少なくとも1つのメモリブロックを複数のメモリフィンガーへと分割する切断構造をさらに備える。
一部の実施形態では、切断構造は、メモリスタックの第1の絶縁層へと鉛直に延び、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1つを含む。切断構造の深さは分割構造の深さと同じであり得る。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造は、エピタキシャル部分と、半導体チャネルと、ドレイン構造とを各々備え、エピタキシャル部分は基板に導電的に接続され、半導体チャネルはエピタキシャル部分および誘電キャップ層に導電的に接続され、ドレイン構造は半導体チャネルに導電的に接続される。
一部の実施形態では、半導体チャネルの上面が、交互の複数の導体層および複数の絶縁層にわたって誘電キャップ層の上面と底面との間にあり、エピタキシャル部分の上面が最下位の絶縁層の上面と底面との間にあり、半導体チャネルは、半導体チャネルの側壁から中心へと内側へと配置されるブロック層、メモリ層、トンネル層、半導体層、および誘電コアを備える。
一部の実施形態では、3Dメモリデバイスを形成するための方法は、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層を備える誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、誘電スタックを複数のブロック領域へと分割する少なくとも1つのスリット構造を形成するステップとを含む。少なくとも1つのスリット構造は、基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の初期支持構造とを各々備える。複数のブロック領域の各々は交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備えてもよく、初期支持構造は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備えてもよい。複数の絶縁部分および複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触していてもよい。一部の実施形態では、方法は、誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップとを同じく含む。ソース構造は、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを備えてもよい。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、それぞれのスリット構造が延びる横方向に沿って支持開口を形成するために、誘電スタックをパターン形成するステップを含む。支持開口の長さは、横方向に沿ってのスリット構造の長さより小さくなり得る。支持開口の底が、誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にあり得る。少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、支持開口を満たして分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップも含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、基板を露出させるスリット開口の対を形成するために、横方向に沿って分割構造に隣接する誘電スタックの一部分を除去するステップを含む。スリット開口の対の各々の幅が、横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての分割構造の幅以下であり得る。一部の実施形態では、分割構造と、分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、初期支持構造を形成する。
一部の実施形態では、誘電スタックの一部分を除去するステップは、分割構造に隣接する誘電スタックの一部分をエッチングし、分割構造の下の交互の犠牲部分および絶縁部分を保持するために、分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、別の横方向に沿って分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、それぞれのスリット構造が延びる横方向に沿って支持開口を形成するために、誘電スタックをパターン形成するステップを含む。支持開口の長さは、横方向に沿ってのスリット構造の長さと等しくなり得る。支持開口の底が、誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にあり得る。一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、支持開口を満たして初期分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップも含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、初期分割構造の横方向に沿って、第1の部分に隣接する第2の部分の対を、第2の部分の下の誘電スタックの一部分を露出させるために除去するステップをさらに含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、基板を露出させるために、および、スリット開口の対を形成するために、誘電スタックの露出された一部分を除去するステップも含む。スリット開口の対の各々の幅が、横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての初期分割構造の幅以下であり得る。初期分割構造の残りの第1の部分が分割構造を形成することができる。分割構造と、分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、初期支持構造を形成し得る。
一部の実施形態では、誘電スタックの露出された一部分を除去するステップは、分割構造に隣接する誘電スタックの一部分をエッチングし、分割構造の下の交互の導体部分および絶縁部分を保持するために、分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、別の横方向に沿って初期分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む。
一部の実施形態では、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップは、複数の横リセスを形成するために、同じエッチングプロセスにおいて、初期支持構造の複数の犠牲部分、および、複数のブロック領域の複数の犠牲層を除去するステップを含む。複数の犠牲層および複数の犠牲部分を置き換えるステップは、同じ堆積プロセスにおいて、導体材料を複数の横リセスへと堆積させるステップも含み得る。複数の導体層と複数のチャネル構造とは複数のメモリセルを形成することができる。複数のブロック領域は複数のメモリブロックを形成することができる。分割構造と、下にある交互の導体部分および絶縁部分とは支持構造を形成することができる。
一部の実施形態では、方法は、複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断構造を形成するステップをさらに含み、切断構造は、少なくとも1つのスリット構造と平行に延び、複数のメモリブロックのうちの少なくとも1つを複数のメモリフィンガーへと分割する。
一部の実施形態では、切断構造を形成するステップは、支持開口を形成するのと同じパターン形成工程において複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断開口を形成するステップを含む。切断開口は少なくとも1つのスリット構造と平行に延び得る。切断開口の底面が、第1の初期絶縁層の上面と底面との間にあり得る。一部の実施形態では、切断構造を形成するステップは、支持開口を満たすのと同じ堆積工程で切断開口を満たすために誘電材料を堆積させて、切断構造を形成するステップも含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、誘電キャップ層から誘電スタックにわたって基板へと鉛直に延びる複数のチャネルホールを形成するステップと、複数のチャネルホールの各々においてエピタキシャル部分を形成するステップとを含む。エピタキシャル部分は基板に導電的に接続され得る。一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、半導体チャネルをエピタキシャル部分にわたって形成するステップと、ドレイン構造を半導体チャネルにわたって形成するステップとをも含む。ドレイン構造は半導体チャネルに導電的に接続され得る。半導体はエピタキシャル部分に導電的に接続され得る。
一部の実施形態では、3Dメモリデバイスを形成するための方法は、交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層の誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、誘電スタックにおいて横方向に沿って延びる誘電構造を形成するステップであって、誘電構造は第1の初期絶縁層へと鉛直に延びる、ステップと、誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、誘電スタックをブロック領域の対へと分割するスリット構造を形成するために、誘電構造をエッチングマスクとして使用して誘電スタックをパターン形成するステップとを含む。スリット構造は、基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の複数の初期支持構造とを備えてもよい。複数のブロック領域の各々は交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備えてもよく、複数の初期支持構造の各々は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備えてもよい。複数の絶縁部分および複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触していてもよい。方法は、誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップとを同じく含んでもよい。ソース構造は、複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサと、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点とを備えてもよい。
一部の実施形態では、誘電構造は、互いから接続されない複数の分割構造を備え、誘電構造を形成するステップは、横方向に沿って複数の支持開口を形成するために誘電スタックをパターン形成するステップを含む。複数の支持開口の各々の長さは、横方向に沿ってのスリット構造の長さより小さくなり得る。複数の支持開口は各々互いから接続されなくてもよく、第1の初期絶縁層の上面と底面との間に底面を有し得る。一部の実施形態では、誘電構造を形成するステップは、複数の支持開口を満たして複数の分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップも含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、複数のスリット開口を形成するために、横方向に沿って複数の分割構造の各々に隣接する誘電スタックの一部分を除去するステップを含む。複数のスリット開口の各々の幅が、横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての分割構造の幅以下であり得る。一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは分割構造も含み、分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分が初期支持構造を形成する。
一部の実施形態では、誘電スタックの一部分を除去するステップは、分割構造に隣接する誘電スタックの一部分をエッチングし、分割構造の下の交互の犠牲部分および絶縁部分を保持するために、分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、別の横方向に沿って誘電構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む。
一部の実施形態では、誘電構造は1つの初期分割構造を備え、誘電構造を形成するステップは、誘電構造を形成するステップは、横方向に沿って延びる支持開口を形成するために誘電スタックをパターン形成するステップを含む。支持開口の長さが、横方向に沿ってのスリット構造の長さと等しくでき、支持開口の底が、誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にあり得る。一部の実施形態では、誘電構造を形成するステップは、支持開口を満たして初期分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップも含む。
一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、初期分割構造の横方向に沿って、第1の部分に隣接する第2の部分の対を、第2の部分の下の誘電スタックの一部分を露出させるために除去するステップをさらに含む。一部の実施形態では、少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、基板を露出させるために、および、スリット開口の対を形成するために、誘電スタックの露出された一部分を除去するステップも含む。スリット開口の対の各々の幅が、横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての初期分割構造の幅以下であり得る。初期分割構造の残りの第1の部分が分割構造を形成することができる。分割構造と、分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、初期支持構造を形成し得る。
一部の実施形態では、誘電スタックの露出された一部分を除去するステップは、分割構造に隣接する誘電スタックの一部分をエッチングし、分割構造の下の交互の導体部分および絶縁部分を保持するために、分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、別の横方向に沿って初期分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む。
一部の実施形態では、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップは、複数の横リセスを形成するために、同じエッチングプロセスにおいて、初期支持構造の複数の犠牲部分、および、複数のブロック領域の複数の犠牲層を除去するステップを含む。一部の実施形態では、複数の犠牲層および複数の犠牲部分を複数の導体層および複数の導体部分で置き換えるステップは、同じ堆積プロセスにおいて、導体材料を複数の横リセスへと堆積させるステップも含む。複数の導体層と複数のチャネル構造とは複数のメモリセルを形成することができる。複数のブロック領域は複数のメモリブロックを形成することができる。分割構造と、下にある交互の導体部分および絶縁部分とは支持構造を形成することができる。
一部の実施形態では、方法は、複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断構造を形成するステップをさらに含む。切断構造は、少なくとも1つのスリット構造と平行に延びることができ、複数のメモリブロックのうちの少なくとも1つを複数のメモリフィンガーへと分割する。
一部の実施形態では、切断構造を形成するステップは、支持開口を形成するのと同じパターン形成工程において複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断開口を形成するステップを含む。切断開口は少なくとも1つのスリット構造と平行に延びることができ、切断開口の底面が、第1の初期絶縁層の上面と底面との間にあり得る。一部の実施形態では、切断構造を形成するステップは、支持開口を満たすのと同じ堆積工程で切断開口を満たすために誘電材料を堆積させて、切断構造を形成するステップも含む。
一部の実施形態では、複数のチャネル構造を形成するステップは、誘電キャップ層から誘電スタックにわたって基板へと鉛直に延びる複数のチャネルホールを形成するステップと、複数のチャネルホールの各々においてエピタキシャル部分を形成するステップであって、エピタキシャル部分は基板に導電的に接続される、ステップと、半導体チャネルをエピタキシャル部分にわたって形成するステップであって、半導体はエピタキシャル部分に導電的に接続される、ステップと、ドレイン構造を半導体チャネルにわたって形成するステップであって、ドレイン構造は前記半導体チャネルに導電的に接続される、ステップとを含む。
特定の実施形態の先の記載は、他の者が、当業者の知識を適用することで、過度の実験なしで、本開示の大まかな概念から逸脱することなく、このような特定の実施形態を様々な用途に向けて容易に変更および/または適合することができるように本開示の概略的な性質を明らかにしている。そのため、このような適合および変更は、本明細書で提起されている教示および案内に基づいて、開示されている実施形態の均等の意味および範囲の中にあると意図されている。本明細書における表現または用語は、本明細書における用語または表現がそれらの教示および案内を考慮して当業者によって理解されるように、説明の目的のためであって、限定の目的のためではないことは、理解されるものである。
本開示の実施形態は、その特定の機能および関係の実施を示す機能的なビルディングブロックの助けで、先に記載されている。これらの機能的なビルディングブロックの境界は、説明の利便性のために、本明細書において任意に定められている。入れ替わりの境界が、特定された機能および関係が適切に実施される限り、定められてもよい。
概要および要約の部分は、本発明者によって検討されるすべてではない本開示の1つまたは複数の例示の実施形態を明記することができ、したがって、本開示、および添付の請求項をいかなる形でも限定するようには意図されていない。
本開示の広がりおよび範囲は、上記の例示の実施形態のいずれによっても限定されるべきではなく、以下の請求項およびそれらの等価に従ってのみ定められるべきである。
11 スタック構造
21 ブロック領域
22 第2のソース領域
23 第1のソース領域
31 コア領域
32 階段領域
41 チャネル領域
100 基板
101 緩衝酸化層
102 基板
103i 初期犠牲層
104 絶縁層
104-0 絶縁部分
104i 初期絶縁層
105 誘電キャップ層
105i 最下位初期犠牲層
106i 最上位初期犠牲層
107 誘電体の対
108 切断開口
109、110 支持開口
111 切断構造
112 分割構造
113 初期分割構造
115 エピタキシャル部分
116 メモリ膜
117 半導体層
118 誘電コア
119 半導体チャネル
120 ドレイン構造
123、124 スリット構造
125、126 ソース接点
127 制御導体層
127-0、128-0 導体部分
128 最下位導体層
129 最上位導体層
130 絶縁体
131 接点プラグ
136、137 絶縁構造
140 チャネル構造
145 誘電キャップ層
150 3Dメモリデバイス
152 支持構造
200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1100、1200 構造
1310 拡大した平面図
1320 拡大した平面図
1400 流れ図
1450 流れ図
d1 第2のソース構造の幅
d2 分割構造の幅

Claims (38)

  1. メモリスタックであって、前記メモリスタックにおいて横に延びる交互の複数の導体層および複数の絶縁層を備えるメモリスタックと、
    前記メモリスタックを通じて基板へと鉛直に延びる複数のチャネル構造であって、前記複数のチャネル構造と前記複数の導体層とが互いと交差し、複数のメモリセルを形成する、複数のチャネル構造と、
    前記メモリスタックにおいて鉛直および横に延び、前記複数のメモリセルを少なくとも1つのメモリブロックへと分割し、複数のスリット開口、および、隣接するスリット開口同士の間の支持構造を各々備える少なくとも1つのスリット構造であって、前記支持構造は、隣接するメモリブロックと接触しており、前記基板と接触する、少なくとも1つのスリット構造と、
    前記複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサ、および、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点を備えるソース構造と
    を備える三次元(3D)メモリデバイス。
  2. 前記支持構造は、前記メモリスタックを通じて前記基板へと鉛直に延び、隣接するソース接点から、前記隣接するソース接点のそれぞれの絶縁スペーサによって絶縁される、請求項1に記載の3Dメモリデバイス。
  3. 前記支持構造は、交互の複数の導体部分および複数の絶縁部分にわたって分割構造を備え、
    前記分割構造は、隣接する前記メモリブロックに連結するように横に延び、前記メモリスタックの第1の絶縁層へと鉛直に延び、
    前記交互の複数の導体部分および複数の絶縁部分は、隣接するメモリブロックから、同じ高度の対応する導体層および対応する絶縁層と各々接触している、請求項2に記載の3Dメモリデバイス。
  4. 前記少なくとも1つのスリット構造が沿って延びる横方向に対して垂直な別の横方向に沿って、前記分割構造の幅が、隣接する前記スリット開口の各々の幅以上である、請求項3に記載の3Dメモリデバイス。
  5. 前記分割構造は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の3Dメモリデバイス。
  6. 前記複数の導体部分は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、またはポリシリコンのうちの少なくとも1つを含み、
    前記複数の絶縁部分は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1つを含む、請求項5に記載の3Dメモリデバイス。
  7. 前記複数の導体部分と、隣接するメモリブロックの前記導体層とは同じ材料から作られ、
    前記複数の絶縁部分と、隣接するメモリブロックの前記絶縁層とは同じ材料から作られる、請求項6に記載の3Dメモリデバイス。
  8. 前記ソース接点は、タングステン、アルミニウム、銅、コバルト、ケイ化物、またはポリシリコンのうちの少なくとも1つを各々含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の3Dメモリデバイス。
  9. 前記少なくとも1つのメモリブロックにおける前記スリット構造と平行に横および鉛直に延び、前記少なくとも1つのメモリブロックを複数のメモリフィンガーへと分割する切断構造をさらに備える、請求項5に記載の3Dメモリデバイス。
  10. 前記切断構造は、前記メモリスタックの前記第1の絶縁層へと鉛直に延び、酸化ケイ素、窒化ケイ素、または酸窒化ケイ素のうちの少なくとも1つを含み、前記切断構造の深さは前記分割構造の深さと同じである、請求項9に記載の3Dメモリデバイス。
  11. 前記複数のチャネル構造は、エピタキシャル部分と、半導体チャネルと、ドレイン構造とを各々備え、前記エピタキシャル部分は前記基板に導電的に接続され、前記半導体チャネルは前記エピタキシャル部分および誘電キャップ層に導電的に接続され、前記ドレイン構造は前記半導体チャネルに導電的に接続される、請求項1から10のいずれか一項に記載の3Dメモリデバイス。
  12. 前記半導体チャネルの上面が、前記交互の複数の導体層および複数の絶縁層にわたって誘電キャップ層の上面と底面との間にあり、
    前記エピタキシャル部分の上面が最下位の絶縁層の上面と底面との間にあり、
    前記半導体チャネルは、前記半導体チャネルの側壁から中心へと内側へと配置されるブロック層、メモリ層、トンネル層、半導体層、および誘電コアを備える、請求項11に記載の3Dメモリデバイス。
  13. 三次元(3D)メモリデバイスを形成するための方法であって、
    交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層を備える誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、
    前記誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、前記誘電スタックを複数のブロック領域へと分割する少なくとも1つのスリット構造を形成するステップであって、前記少なくとも1つのスリット構造は、前記基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の初期支持構造とを各々備え、
    前記複数のブロック領域の各々は、交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備え、
    前記初期支持構造は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備え、前記複数の絶縁部分および前記複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触している、
    ステップと、
    前記誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、
    前記複数の犠牲層および前記複数の犠牲部分を、前記少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、
    ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップであって、前記ソース構造は、前記複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサ、および、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点を備える、ステップと
    を含む方法。
  14. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、
    それぞれの前記スリット構造が延びる横方向に沿って支持開口を形成するために、前記誘電スタックをパターン形成するステップであって、前記支持開口の長さが、前記横方向に沿っての前記スリット構造の長さより小さく、前記支持開口の底が、前記誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にある、ステップと、
    前記支持開口を満たして分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップと
    を含む、請求項13に記載の方法。
  15. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、前記基板を露出させるスリット開口の対を形成するために、前記横方向に沿って前記分割構造に隣接する前記誘電スタックの一部分を除去するステップであって、前記スリット開口の対の各々の幅が、前記横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての前記分割構造の幅以下である、ステップを含み、
    前記分割構造と、前記分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、前記初期支持構造を形成する、請求項14に記載の方法。
  16. 前記誘電スタックの前記一部分を除去するステップは、前記分割構造に隣接する前記誘電スタックの前記一部分をエッチングし、前記分割構造の下の前記交互の犠牲部分および絶縁部分を保持するために、前記分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む、請求項15に記載の方法。
  17. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、前記別の横方向に沿って前記分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む、請求項14から16のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、
    それぞれの前記スリット構造が延びる横方向に沿って支持開口を形成するために、前記誘電スタックをパターン形成するステップであって、前記支持開口の長さが、前記横方向に沿っての前記スリット構造の長さと等しく、前記支持開口の底が、前記誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にある、ステップと、
    前記支持開口を満たして初期分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップと
    を含む、請求項13に記載の方法。
  19. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、
    前記初期分割構造の前記横方向に沿って、第1の部分に隣接する第2の部分の対を、前記第2の部分の下の前記誘電スタックの一部分を露出させるために除去するステップと、
    前記基板を露出させるために、および、スリット開口の対を形成するために、前記誘電スタックの前記露出された一部分を除去するステップであって、前記スリット開口の対の各々の幅が、前記横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての前記初期分割構造の幅以下であり、前記初期分割構造の残りの第1の部分が分割構造を形成し、前記分割構造と、前記分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、前記初期支持構造を形成する、ステップと
    をさらに含む、請求項18に記載の方法。
  20. 前記誘電スタックの前記露出された一部分を除去するステップは、前記分割構造に隣接する前記誘電スタックの前記一部分をエッチングし、前記分割構造の下の交互の導体部分および絶縁部分を保持するために、前記分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、前記別の横方向に沿って前記初期分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む、請求項18から20のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記複数の犠牲層および前記複数の犠牲部分を、前記少なくとも1つのスリット構造を通じて、前記複数の導体層および前記複数の導体部分と置き換えるステップは、
    複数の横リセスを形成するために、同じエッチングプロセスにおいて、前記初期支持構造の前記複数の犠牲部分、および、前記複数のブロック領域の前記複数の犠牲層を除去するステップと、
    同じ堆積プロセスにおいて、導体材料を前記複数の横リセスへと堆積させるステップであって、
    前記複数の導体層と前記複数のチャネル構造とは複数のメモリセルを形成し、
    前記複数のブロック領域は複数のメモリブロックを形成し、
    前記分割構造と、下にある前記交互の導体部分および絶縁部分とは支持構造を形成する、
    ステップと
    を含む、請求項13から21のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断構造を形成するステップであって、前記切断構造は、前記少なくとも1つのスリット構造と平行に延び、前記複数のメモリブロックのうちの少なくとも1つを複数のメモリフィンガーへと分割する、ステップをさらに含む、請求項13から15および18から19のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記切断構造を形成するステップは、
    前記支持開口を形成するのと同じパターン形成工程において前記複数のブロック領域のうちの前記少なくとも1つにおいて切断開口を形成するステップであって、前記切断開口は前記少なくとも1つのスリット構造と平行に延び、前記切断開口の底面が前記第1の初期絶縁層の上面と底面との間にある、ステップと、
    前記支持開口を満たすのと同じ堆積工程で前記切断開口を満たすために誘電材料を堆積させて、前記切断構造を形成するステップと
    を含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、
    誘電キャップ層から前記誘電スタックにわたって前記基板へと鉛直に延びる複数のチャネルホールを形成するステップと、
    前記複数のチャネルホールの各々においてエピタキシャル部分を形成するステップであって、前記エピタキシャル部分は前記基板に導電的に接続される、ステップと、
    半導体チャネルを前記エピタキシャル部分にわたって形成するステップであって、前記半導体は前記エピタキシャル部分に導電的に接続される、ステップと、
    ドレイン構造を前記半導体チャネルにわたって形成するステップであって、前記ドレイン構造は前記半導体チャネルに導電的に接続される、ステップと
    を含む、請求項17または21に記載の方法。
  26. 三次元(3D)メモリデバイスを形成するための方法であって、
    交互の複数の初期絶縁層および複数の初期犠牲層の誘電スタックを基板にわたって形成するステップと、
    前記誘電スタックにおいて横方向に沿って延びる誘電構造を形成するステップであって、前記誘電構造は第1の初期絶縁層へと鉛直に延びる、ステップと、
    前記誘電スタックにおいて鉛直および横に延び、前記誘電スタックをブロック領域の対へと分割するスリット構造を形成するために、前記誘電構造をエッチングマスクとして使用して前記誘電スタックをパターン形成するステップであって、前記スリット構造は、前記基板を露出させる複数のスリット開口と、隣接するスリット開口同士の間の複数の初期支持構造とを備え、
    前記複数のブロック領域の各々は、交互の複数の絶縁層および複数の犠牲層を備え、
    前記複数の初期支持構造の各々は交互の複数の絶縁部分および複数の犠牲部分を備え、前記複数の絶縁部分および前記複数の犠牲部分の各々は、隣接するブロック領域から、同じ高度のそれぞれの絶縁層および犠牲層と接触している、
    ステップと、
    前記誘電スタックを通じて鉛直に延びる複数のチャネル構造を形成するステップと、
    前記複数の犠牲層および前記複数の犠牲部分を、前記少なくとも1つのスリット構造を通じて、複数の導体層および複数の導体部分と置き換えるステップと、
    ソース構造を各々のスリット構造に形成するステップであって、前記ソース構造は、前記複数のスリット開口の各々における絶縁スペーサ、および、それぞれの絶縁スペーサにおけるソース接点を備える、ステップと
    を含む方法。
  27. 前記誘電構造は、互いから接続されない複数の分割構造を備え、前記誘電構造を形成するステップは、
    前記横方向に沿って複数の支持開口を形成するために前記誘電スタックをパターン形成するステップであって、前記複数の支持開口の各々の長さが、前記横方向に沿っての前記スリット構造の長さより小さく、前記複数の支持開口は、各々が互いから接続されておらず、前記第1の初期絶縁層の上面と底面との間に底面を有する、ステップと、
    前記複数の支持開口を満たして前記複数の分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップと
    を含む、請求項26に記載の方法。
  28. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、前記複数のスリット開口を形成するために、前記横方向に沿って前記複数の分割構造の各々に隣接する前記誘電スタックの一部分を除去するステップであって、前記複数のスリット開口の各々の幅が、前記横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての前記分割構造の幅以下である、ステップを含み、
    前記分割構造と、前記分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、前記初期支持構造を形成する、請求項27に記載の方法。
  29. 前記誘電スタックの前記一部分を除去するステップは、前記分割構造に隣接する前記誘電スタックの前記一部分をエッチングし、前記分割構造の下の前記交互の犠牲部分および絶縁部分を保持するために、前記分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む、請求項28に記載の方法。
  30. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、前記別の横方向に沿って前記誘電構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む、請求項27から29のいずれか一項に記載の方法。
  31. 前記誘電構造は1つの初期分割構造を備え、前記誘電構造を形成するステップは、
    前記横方向に沿って延びる支持開口を形成するために前記誘電スタックをパターン形成するステップであって、前記支持開口の長さが、前記横方向に沿っての前記スリット構造の長さと等しく、前記支持開口の底が、前記誘電スタックの第1の初期絶縁層の上面と底面との間にある、ステップと、
    前記支持開口を満たして前記初期分割構造を形成するために誘電材料を堆積させるステップと
    を含む、請求項26に記載の方法。
  32. 前記少なくとも1つのスリット構造を形成するステップは、
    前記初期分割構造の前記横方向に沿って、第1の部分に隣接する第2の部分の対を、前記第2の部分の下の前記誘電スタックの一部分を露出させるために除去するステップと、
    前記基板を露出させるために、および、スリット開口の対を形成するために、前記誘電スタックの前記露出された一部分を除去するステップであって、前記スリット開口の対の各々の幅が、前記横方向に対して垂直な別の横方向に沿っての前記初期分割構造の幅以下であり、前記初期分割構造の残りの第1の部分が分割構造を形成し、前記分割構造と、前記分割構造の下の残りの交互の犠牲部分および絶縁部分とが、前記初期支持構造を形成する、ステップと
    をさらに含む、請求項31に記載の方法。
  33. 前記誘電スタックの前記露出された一部分を除去するステップは、前記分割構造に隣接する前記誘電スタックの前記一部分をエッチングし、前記分割構造の下の交互の導体部分および絶縁部分を保持するために、前記分割構造をエッチングマスクとして使用するステップを含む、請求項32に記載の方法。
  34. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、前記別の横方向に沿って前記初期分割構造の両側に少なくとも1つのチャネル構造を形成するステップを含む、請求項31から33のいずれか一項に記載の方法。
  35. 前記複数の犠牲層および前記複数の犠牲部分を、前記複数の導体層および前記複数の導体部分と置き換えるステップは、
    複数の横リセスを形成するために、同じエッチングプロセスにおいて、前記初期支持構造の前記複数の犠牲部分、および、前記複数のブロック領域の前記複数の犠牲層を除去するステップと、
    同じ堆積プロセスにおいて、導体材料を前記複数の横リセスへと堆積させるステップであって、
    前記複数の導体層と前記複数のチャネル構造とは複数のメモリセルを形成し、
    前記複数のブロック領域は複数のメモリブロックを形成し、
    前記分割構造と、前記下にある交互の導体部分および絶縁部分とは支持構造を形成する、
    ステップと
    を含む、請求項26から34のいずれか一項に記載の方法。
  36. 前記複数のブロック領域のうちの少なくとも1つにおいて切断構造を形成するステップであって、前記切断構造は、前記少なくとも1つのスリット構造と平行に延び、前記複数のメモリブロックのうちの少なくとも1つを複数のメモリフィンガーへと分割する、ステップをさらに含む、請求項27または31に記載の方法。
  37. 前記切断構造を形成するステップは、
    前記支持開口を形成するのと同じパターン形成工程において前記複数のブロック領域のうちの前記少なくとも1つにおいて切断開口を形成するステップであって、前記切断開口は前記少なくとも1つのスリット構造と平行に延び、前記切断開口の底面が前記第1の初期絶縁層の上面と底面との間にある、ステップと、
    前記支持開口を満たすのと同じ堆積工程で前記切断開口を満たすために誘電材料を堆積させて、前記切断構造を形成するステップと
    を含む、請求項36に記載の方法。
  38. 前記複数のチャネル構造を形成するステップは、
    誘電キャップ層から前記誘電スタックにわたって前記基板へと鉛直に延びる複数のチャネルホールを形成するステップと、
    前記複数のチャネルホールの各々においてエピタキシャル部分を形成するステップであって、前記エピタキシャル部分は前記基板に導電的に接続される、ステップと、
    半導体チャネルを前記エピタキシャル部分にわたって形成するステップであって、前記半導体は前記エピタキシャル部分に導電的に接続される、ステップと、
    ドレイン構造を前記半導体チャネルにわたって形成するステップであって、前記ドレイン構造は前記半導体チャネルに導電的に接続される、ステップと
    を含む、請求項30または34に記載の方法。
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