存储器装置结构和制造方法与流程

本公开一般涉及存储器装置领域，并且更具体地涉及存储器装置结构及其制造方法。

背景技术：

1、通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，平面存储单元被缩放到更小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高昂。作为结果，平面存储单元的存储器密度接近上限。3d存储器架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3d存储器架构包括存储器阵列和用于控制进出存储器阵列的信号的外围装置。

2、对于3d nand存储器装置，外围装置通常位于互补金属氧化物半导体(cmos)区中。随着3d nand的层数不断增加，相同容量下的存储器阵列尺寸不断减小，这也要求cmos区不断缩小。通常使用一个以上的cmos区。在设计和制造3d nand存储器装置时，这样的要求通常具有挑战性。所公开的装置和制造方法旨在解决上文阐述的一个或多个问题以及本领域中的其他问题。

技术实现思路

1、本公开的一个方面提供了用于形成3d存储器装置的方法。该方法包括基于具有用于形成多个存储单元的至少一个单元区域和用于形成串结构的至少一个串结构区域的第一衬底来形成阵列晶圆，形成阵列晶圆包括：在至少一个单元区域中形成多个存储单元，以及在至少一个串结构区域中形成串结构。该方法还包括基于具有与至少一个串结构区域对应的至少一个串驱动器区域以及与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器高电压(hv)电路区域的第二衬底来形成第一互补金属氧化物半导体(cmos)晶圆，形成第一cmos晶圆包括：在至少一个串驱动器区域中形成串驱动器的hv电路，以及在至少一个页缓冲器hv电路区域中形成页缓冲器的hv电路。该方法还包括基于具有与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器区域的第三衬底来形成第二cmos晶圆，形成第二cmos晶圆包括在至少一个页缓冲器区域中形成页缓冲器的低电压(lv)电路。此外，该方法包括基于阵列晶圆、第一cmos晶圆和第二cmos晶圆来形成3d存储器装置，以及阵列晶圆、第一cmos晶圆和第二cmos晶圆堆叠在一起。

2、本公开的另一方面提供了一种3d存储器装置。3d存储器装置包括：阵列晶圆，该阵列晶圆包括具有至少一个单元区域和至少一个串结构区域的第一衬底、形成在至少一个单元区域中的多个存储单元以及形成在至少一个串结构区域中的串结构；第一互补金属氧化物半导体(cmos)晶圆，该第一cmos晶圆包括具有与至少一个串结构区域对应的至少一个串驱动器区域以及与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器高电压(hv)电路区域的第二衬底、形成在至少一个串驱动器区域中的串驱动器的hv电路以及形成在至少一个页缓冲器hv电路区域中的页缓冲器的hv电路；以及第二cmos晶圆，该第二cmos晶圆包括具有与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器区域的第三衬底以及形成在该至少一个页缓冲器区域中的页缓冲器的低电压(lv)电路。阵列晶圆、第一cmos晶圆和第二cmos晶圆堆叠在一起。

3、本公开的另一方面提供了存储器系统。存储器系统包括3d存储器装置、耦合到3d存储器装置的用于控制3d存储器装置的存储器控制器以及用于与将信息存储在3d存储器装置中的主机通信的外部接口。3d存储器装置包括堆叠在一起的阵列晶圆、第一互补金属氧化物半导体(cmos)晶圆和第二cmos晶圆。阵列晶圆包括具有至少一个单元区域和至少一个串结构区域的第一衬底、形成在至少一个单元区域中的多个存储单元以及形成在至少一个串结构区域中的串结构。第一cmos晶圆包括具有与至少一个串结构区域对应的至少一个串驱动器区域以及与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器高电压(hv)电路区域的第二衬底、形成在至少一个串驱动器区域中的串驱动器的hv电路以及形成在至少一个页缓冲器hv电路区域中的页缓冲器的hv电路。第二cmos晶圆包括具有与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器区域的第三衬底以及形成在至少一个页缓冲器区域中的页缓冲器的低电压(lv)电路。

4、本领域技术人员依照本公开的说明书、权利要求书和附图，能够理解本公开的其他方面。

技术特征：

1.一种用于形成三维(3d)存储器装置的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第二cmos晶圆还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其中，形成所述3d存储器装置还包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中，

5.根据权利要求1所述的方法，其中，

6.根据权利要求1所述的方法，其中：

7.根据权利要求1所述的方法，其中：

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

9.根据权利要求1所述的方法，其中：

10.一种三维(3d)存储器装置，包括：

11.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中：

12.根据权利要求11所述的3d存储器装置，其中：

13.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中，

14.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中，

15.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中，

16.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中，

17.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中：

18.根据权利要求10所述的3d存储器装置，其中：

19.一种存储器系统，包括：

20.根据权利要求19所述的存储器系统，其中，所述外部接口包括通用串行总线(usb)、安全数字(sd)、紧凑型闪存(cf)、固态驱动(ssd)和嵌入式多媒体卡(emmc)中的一种。

技术总结一种用于形成3D存储器装置的方法，包括：基于具有用于形成多个存储单元的至少一个单元区域和用于形成串结构的至少一个串结构区域的第一衬底来形成阵列晶圆；基于具有与至少一个串结构区域对应的至少一个串驱动器区域以及与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器高电压(HV)电路区域的第二衬底来形成第一互补金属氧化物半导体(CMOS)晶圆；基于具有与至少一个单元区域对应的至少一个页缓冲器区域的第三衬底来形成第二CMOS晶圆；以及基于堆叠在一起的阵列晶圆、第一CMOS晶圆和第二CMOS晶圆来形成3D存储器装置。技术研发人员：陈亮,刘威受保护的技术使用者：长江存储科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13