半导体器件的制造方法、半导体器件及存储器系统与流程

本申请涉及半导体，更具体地，涉及一种半导体器件的制造方法、半导体器件及存储器系统。

背景技术：

1、在三维存储器(例如，3d nand存储器)的制造过程中，为了满足三维存储器的电学性能和良率，通常需要从半导体层背侧进行复杂的工艺处理，这会增加制造难度，还会增加时间和经济成本。

技术实现思路

1、本申请提供了一种可至少部分解决相关技术中存在的上述问题或本领域其他问题的半导体器件的制造方法、半导体器件及存储器系统。

2、本申请一些实施方式提供了一种半导体器件的制造方法。该半导体器件的制造方法包括：提供半导体结构，其中，半导体结构包括半导体层以及位于半导体层的第一侧的贯穿触点和栅线缝隙结构，贯穿触点和栅线缝隙结构沿垂直于半导体层的第一方向延伸至半导体层，半导体层具有凸起部，凸起部位于半导体层的与第一侧相对的第二侧，并与栅线缝隙结构至少部分对准；以及从第二侧刻蚀半导体层，以去除至少部分凸起部并形成暴露贯穿触点的开口和隔离沟槽，其中，在垂直于第一方向的平面上，至少部分隔离沟槽位于凸起部和开口之间。

3、在一些实施方式中，从第二侧对半导体层刻蚀，以去除至少部分凸起部并形成暴露贯穿触点的开口和隔离沟槽包括：在半导体层的第二侧形成具有第一图案的掩膜层，其中，第一图案暴露开口、隔离沟槽以及凸起部；以及利用掩膜层刻蚀半导体层，以去除至少部分凸起部并形成开口和隔离沟槽。

4、在一些实施方式中，在平行于半导体层的平面上，开口的尺寸大于贯穿触点的尺寸。

5、在一些实施方式中，该方法还包括：在开口和隔离沟槽的侧壁形成绝缘层。

6、在一些实施方式中，半导体结构还包括停止层，停止层在第二侧覆盖于半导体层的表面，其中，从第二侧刻蚀半导体层，以去除至少部分凸起部并形成暴露贯穿触点的开口和隔离沟槽还包括：从第二侧刻蚀停止层，以去除停止层覆盖于凸起部的部分。

7、在一些实施方式中，停止层为绝缘材料，在开口和隔离沟槽的侧壁形成绝缘层之后，该方法还包括：形成填充于开口和隔离沟槽并覆盖于停止层表面的金属层；以及去除金属层覆盖于停止层表面的一部分至停止层，使保留的金属层与填充于开口的金属层连接。

8、在一些实施方式中，栅线缝隙结构还沿平行于半导体层的第二方向延伸，在第三方向上相邻的栅线缝隙结构界定存储块，隔离沟槽为环形；在垂直于第一方向的平面上，隔离沟槽环绕存储块，开口位于隔离沟槽界定的环形区域以外，第三方向与第一方向和第二方向彼此垂直。

9、本申请另一些实施方式提供了一种半导体器件。该半导体器件包括：半导体层；贯穿触点，位于半导体层的第一侧，并沿垂直于半导体层的第一方向延伸；栅线缝隙结构，位于半导体层的第一侧，并沿第一方向延伸至半导体层；导电触点，贯穿半导体层，并与贯穿触点连接；以及隔离结构，贯穿半导体层，在垂直于第一方向的平面上，至少部分隔离结构位于导电触点和栅线缝隙结构之间。

10、在一些实施方式中，半导体层具有远离栅线缝隙结构的第一表面，在第一方向上，第一表面对应于栅线缝隙结构的部分与第一表面的其他部分之间的距离小于

11、在一些实施方式中，导电触点包括第一金属部和位于第一金属部外侧壁的第一绝缘层，第一金属部与贯穿触点连接；隔离结构包括第二金属部和位于第二金属部外侧壁的第二绝缘层。

12、在一些实施方式中，在平行于半导体层的平面上，导电触点的尺寸大于贯穿触点的尺寸。

13、在一些实施方式中，该半导体器件还包括：停止层，位于半导体层的第一表面，并具有暴露半导体层对应于栅线缝隙结构的部分的开口；以及金属布线层，位于停止层远离半导体层的一侧，包括金属线，金属线连接于导电触点和半导体层对应于栅线缝隙结构的部分。

14、在一些实施方式中，停止层的材料包括氧化硅，金属布线层的材料包括铝。

15、在一些实施方式中，栅线缝隙结构还沿平行于半导体层的第二方向延伸，在第三方向上相邻的栅线缝隙结构界定存储块，隔离结构为环形；在垂直于第一方向的平面上，隔离结构环绕存储块，导电触点位于隔离结构界定的环形区域以外，第三方向与第一方向和第二方向彼此垂直。

16、在一些实施方式中，该半导体器件还包括：堆叠结构，位于半导体层的第二侧；以及绝缘结构，位于半导体层的第一侧，并与堆叠结构并列排布；其中，栅线缝隙结构贯穿堆叠结构，贯穿触点贯穿绝缘结构。

17、在一些实施方式中，该半导体器件还包括：沟道结构，贯穿堆叠结构，并延伸至半导体层。

18、在一些实施方式中，该半导体器件还包括：外围电路结构，在堆叠结构远离半导体层的一侧与沟道结构连接；其中，贯穿触点与外围电路结构连接。

19、本申请又一些实施方式提供了一种存储器系统。该存储器系统包括：三维存储器，包括至少一个如上文任意实施方式提及的半导体器件；以及控制器，与三维存储器耦接，用于控制三维存储器存储数据。

20、根据本申请的至少一个实施方式，本申请提供的半导体器件的制造方法、半导体器件及存储器系统，在一次光刻和刻蚀工艺(即，利用一张掩模版)形成开口和隔离沟槽，开口可用于将贯穿触点引出，隔离沟槽可用于实现贯穿触点的引出结构与用作共源极的半导体层之间电隔离，利用半导体层第二侧的凸起部，使该凸起部被去除至少一部分，能够避免位于半导体层第一侧的例如沟道结构损坏，有利于提高良率。同时被去除至少一部分凸起部之后的半导体层表面相对平坦，对后续在该半导体层表面进行薄膜沉积工艺较为友好。另外，有利于降低制造难度和成本。

技术特征：

1.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制造方法，其中，从所述第二侧对所述半导体层刻蚀，以去除至少部分所述凸起部并形成暴露所述贯穿触点的开口和隔离沟槽包括：

3.根据权利要求1所述的制造方法，其中，在平行于所述半导体层的平面上，所述开口的尺寸大于所述贯穿触点的尺寸。

4.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述方法还包括：

5.根据权利要求1所述的制造方法，其中，所述半导体结构还包括停止层，所述停止层在所述第二侧覆盖于所述半导体层的表面，其中，从所述第二侧刻蚀所述半导体层，以去除至少部分所述凸起部并形成暴露所述贯穿触点的开口和隔离沟槽还包括：

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，所述停止层为绝缘材料，在所述开口和所述隔离沟槽的侧壁形成绝缘层之后，所述方法还包括：

7.根据权利要求1至6中任一项所述的制造方法，其中，所述栅线缝隙结构还沿平行于所述半导体层的第二方向延伸，在第三方向上相邻的所述栅线缝隙结构界定存储块，所述隔离沟槽为环形；

8.一种半导体器件，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述半导体层具有远离所述栅线缝隙结构的第一表面，在所述第一方向上，所述第一表面对应于所述栅线缝隙结构的部分与所述第一表面的其他部分之间的距离小于

10.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述导电触点包括第一金属部和位于所述第一金属部外侧壁的第一绝缘层，所述第一金属部与所述贯穿触点连接；

11.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，在平行于所述半导体层的平面上，所述导电触点的尺寸大于所述贯穿触点的尺寸。

12.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，还包括：

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，所述停止层的材料包括氧化硅，所述金属布线层的材料包括铝。

14.根据权利要求8所述的半导体器件，其中，所述栅线缝隙结构还沿平行于所述半导体层的第二方向延伸，在第三方向上相邻的所述栅线缝隙结构界定存储块，所述隔离结构为环形；

15.根据权利要求8至14中任一项所述的半导体器件，其中，还包括：

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，还包括：

17.根据权利要求16所述的半导体器件，其中，还包括：

18.一种存储器系统，其特征在于，包括：

技术总结本申请实施方式提供了一种半导体器件的制造方法、半导体器件及其存储器系统。半导体器件的制造方法包括：提供半导体结构，其中，半导体结构包括半导体层以及位于半导体层的第一侧的贯穿触点和栅线缝隙结构，贯穿触点和栅线缝隙结构沿垂直于半导体层的第一方向延伸至半导体层，半导体层具有凸起部，凸起部位于半导体层的与第一侧相对的第二侧，并与栅线缝隙结构至少部分对准；以及从第二侧刻蚀半导体层，以去除至少部分凸起部并形成暴露贯穿触点的开口和隔离沟槽，其中，在垂直于第一方向的平面上，至少部分隔离沟槽位于凸起部和开口之间。技术研发人员：王博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：2025/1/6