半导体存储器装置和半导体存储器装置的制造方法与流程

本公开总体上涉及半导体存储器装置和半导体存储器装置的制造方法，更具体地，涉及一种三维半导体存储器装置和三维半导体存储器装置的制造方法。

背景技术：

1、半导体存储器装置包括存储器单元阵列和连接到存储器单元阵列的外围电路结构。存储器单元阵列包括能够存储数据的多个存储器单元。外围电路结构可向存储器单元供应各种操作电压，并且控制存储器单元的各种操作。

2、在三维半导体存储器装置中，多个存储器单元可连接到被层叠以彼此间隔开的多个导电层。多个导电层中的每一个可经由与其对应的导电栅极触点连接到外围电路结构。

3、已开发了用于简化三维半导体存储器装置的结构和制造工艺的各种技术，但由于各种技术的开发，操作可靠性可能劣化。

技术实现思路

1、根据本公开的实施方式，可提供一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：栅极层叠结构，其包括在第一方向上交替地层叠的多个层间绝缘层和多个导电层，该栅极层叠结构具有由延伸至不同长度的多个导电层中的每一个的端部限定的阶梯结构；间隙填充绝缘层，其设置在栅极层叠结构上以覆盖阶梯结构；管状绝缘层，其与多个导电层中的每一个的端部交叉，该管状绝缘层在第一方向上延伸以穿透间隙填充绝缘层和栅极层叠结构的阶梯结构；以及导电栅极触点，其设置在管状绝缘层的中央区域中，其中，导电栅极触点包括穿透管状绝缘层的侧部以连接到多个导电层当中的一个导电层的突起部。

2、根据本公开的实施方式，可提供一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：第一导电层；第二导电层，其被设置为在第一方向上与第一导电层间隔开；层间绝缘层，其位于第一导电层和第二导电层之间；第一管状绝缘图案，其穿透第一导电层、层间绝缘层和第二导电层，该第一管状绝缘图案在第一方向上延伸；第二管状绝缘图案，其在第一方向上与第一管状绝缘图案间隔开，该第二管状绝缘图案在第一方向上延伸；以及导电栅极触点，其包括从第一管状绝缘图案的中央区域延伸到第二管状绝缘图案的中央区域的柱部以及从柱部在第一管状绝缘图案和第二管状绝缘图案之间延伸的突起部，其中，突起部与第二导电层的顶表面接触。

3、根据本公开的实施方式，可提供一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：第一导电层；第二导电层，其被设置为在第一方向上与第一导电层间隔开；层间绝缘层，其位于第一导电层和第二导电层之间；第一管状绝缘图案，其穿透第一导电层、层间绝缘层和第二导电层，该第一管状绝缘图案在第一方向上延伸；以及第二管状绝缘图案，其在第一方向上与第一管状绝缘图案间隔开，该第二管状绝缘图案在第一方向上延伸，其中，第二导电层在穿过第一管状绝缘图案和第二管状绝缘图案之间的同时沿着第一管状绝缘图案的内壁和第二管状绝缘图案的内壁延伸。

4、根据本公开的实施方式，可提供一种制造半导体存储器装置的方法，该方法包括以下步骤：形成阶梯层叠结构，该阶梯层叠结构包括下第一材料层、设置为在第一方向上与下第一材料层间隔开的上第一材料层以及位于下第一材料层和上第一材料层之间的第二材料层，其中，第二材料层的端部在垂直于第一方向的第二方向上比上第一材料层延伸更远；在第二材料层的端部上形成牺牲焊盘；形成穿透下第一材料层、第二材料层和牺牲焊盘的孔；通过孔去除下第一材料层和第二材料层中的每一个的一部分，使得在牺牲焊盘下方形成第一凹陷区域；在第一凹陷区域中形成第一管状绝缘图案；去除牺牲焊盘，使得形成沟槽；以及在沟槽和第一管状绝缘图案的中央区域中形成导电栅极触点。

技术特征：

1.一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：

2.根据权利要求1所述的半导体存储器装置，其中，所述管状绝缘层被所述突起部隔离成穿透所述栅极层叠结构的第一管状绝缘图案和穿透所述间隙填充绝缘层的第二管状绝缘图案。

3.根据权利要求1所述的半导体存储器装置，其中，所述管状绝缘层连续地延伸以穿透所述多个导电层当中的至少一个导电层和所述多个层间绝缘层当中的至少一个层间绝缘层。

4.根据权利要求1所述的半导体存储器装置，该半导体存储器装置还包括沿着所述多个导电层中的每一个的表面延伸的阻挡绝缘层，

5.根据权利要求1所述的半导体存储器装置，其中，所述导电栅极触点包括由所述管状绝缘层围绕的柱部，该柱部与所述突起部集成。

6.根据权利要求1所述的半导体存储器装置，其中，所述导电栅极触点的所述突起部与所述多个导电层当中的所述一个导电层集成。

7.一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：

8.根据权利要求7所述的半导体存储器装置，其中，所述第一管状绝缘图案和所述突起部之间的第一界面与所述第二管状绝缘图案和所述突起部之间的第二界面在所述第一方向上彼此交叠。

9.根据权利要求7所述的半导体存储器装置，其中，所述第一导电层在垂直于所述第一方向的第二方向上比所述第二导电层延伸更远。

10.根据权利要求7所述的半导体存储器装置，该半导体存储器装置还包括形成在所述导电栅极触点的所述突起部上的间隙填充绝缘层，该间隙填充绝缘层被所述第二管状绝缘图案穿透。

11.根据权利要求7所述的半导体存储器装置，该半导体存储器装置还包括插置在所述第二导电层和所述层间绝缘层之间的阻挡绝缘层，该阻挡绝缘层在所述第二导电层和所述第一管状绝缘图案之间延伸，

12.一种半导体存储器装置，该半导体存储器装置包括：

13.根据权利要求12所述的半导体存储器装置，该半导体存储器装置还包括从所述第一管状绝缘图案的中央区域朝着所述第二管状绝缘图案的中央区域延伸的芯导电图案。

14.根据权利要求12所述的半导体存储器装置，其中，所述第一导电层在垂直于所述第一方向的第二方向上比所述第二导电层延伸更远。

15.一种制造半导体存储器装置的方法，该方法包括以下步骤：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一凹陷区域和所述第一管状绝缘图案在所述第一方向上延伸以与所述下第一材料层和所述第二材料层形成公共平面。

17.根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤：在去除所述牺牲焊盘之前，

18.根据权利要求17所述的方法，其中，通过所述狭缝利用所述导电层替换所述第二材料层的步骤包括以下步骤：

19.根据权利要求18所述的方法，其中，在形成所述导电层之后，去除所述牺牲焊盘，并且

20.根据权利要求15所述的方法，该方法还包括以下步骤：

21.根据权利要求20所述的方法，该方法还包括以下步骤：通过所述狭缝和所述沟槽去除所述第二材料层，使得栅极区域敞开，

22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述导电层包括在所述栅极区域内的栅电极图案和从所述栅电极图案延伸到所述孔和所述沟槽的内部的管状导电图案。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，形成所述导电栅极触点的步骤还包括以下步骤：在所述管状导电图案的中央区域中形成芯导电图案。

技术总结
提供了一种半导体存储器装置和半导体存储器装置的制造方法。该半导体存储器装置可包括：具有阶梯结构的栅极层叠结构，其包括多个层间绝缘层和多个导电层；管状绝缘层，其穿透栅极层叠结构的阶梯结构；以及导电栅极触点，其连接到多个导电层中的一个的端部，该导电栅极触点延伸到管状绝缘层的中央区域。

技术研发人员：崔康植
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16