[發明專利]三維非易失性存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710218226.2
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN106910743B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 雷宇;陳后鵬;許震;宋志棠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H01L27/11563
• 分類號: H01L27/11563;H01L27/11578
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

1.一種三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

1)提供一基板，于所述基板表面形成第一絕緣層和第一導電層交替疊置的第一疊層結構，其中，所述第一絕緣層形成于所述基板表面；

2)于所述第一疊層結構的至少一側形成與所述第一疊層結構平行間隔的第二疊層結構，所述第二疊層結構包括交替疊置的第二絕緣層和第二導電層，所述第二絕緣層形成于所述基板表面，其中，相鄰的所述第一導電層與所述第二導電層位于不同的平面上；

3)于所述第一疊層結構及所述第二疊層結構之間形成至少一個環形非易失材料層，且所述環形非易失材料層與所述第一導電層和所述第二導電層相接觸；

4)于所述環形非易失材料層內側填充滿導電材料以形成導電柱，所述導電柱與各所述第一導電層之間的所述環形非易失材料層部分以及所述導電柱與所述第二導電層之間的所述環形非易失材料層部分分別形成存儲單元。

2.根據權利要求1所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，步驟1)中形成的所述第一疊層結構為兩個或多個，且各所述第一疊層結構平行間隔排布。

3.根據權利要求2所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，形成兩個或多個所述第一疊層結構的方法包括步驟：

1-1)于所述基板表面交替形成第一絕緣材料層和第一導電材料層；

1-2)刻蝕步驟1-1)所得到的結構，形成至少一個貫穿所述第一絕緣材料層和所述第一導電材料層的第一溝槽結構，以得到兩個或多個所述第一疊層結構。

4.根據權利要求3所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，步驟2)中形成的所述第二疊層結構為兩個或多個，且所述第二疊層結構與所述第一疊層結構交替間隔排布。

5.根據權利要求4所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，形成兩個或多個所述第二疊層結構的方法包括步驟：

1-3)于所述第一溝槽結構對應的基板表面交替形成第二絕緣材料層和第二導電材料層，且所述第二導電材料層與與其相鄰的所述第一導電層位于不同的平面上；

1-4)刻蝕步驟1-3)所得到的結構，在各所述第一溝槽結構內形成兩個貫穿所述第二絕緣材料層和所述第二導電材料層的第二溝槽結構的同時形成一個所述第二疊層結構，其中，所述第二溝槽結構暴露出所述第一絕緣層、所述第一導電層、所述第二絕緣層和所述第二導電層。

6.根據權利要求1所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，步驟2)和步驟3)之間還包括步驟：

于所述第一疊層結構與所述第二疊層結構之間填充電絕緣材料層。

7.根據權利要求6所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，步驟3)中形成的所述環形非易失材料層為兩個或多個，所述環形非易失材料層沿所述第一疊層結構的長度方向呈間隔排布。

8.根據權利要求7所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，步驟3)中，形成兩個或多個所述環形非易失材料層的步驟包括：

3-1)沿所述第一疊層結構的長度方向形成多個間隔排布且貫穿所述電絕緣材料層的深孔，所述深孔與所述第一導電層及所述第二導電層相接觸；

3-2)于所述深孔側壁形成所述環形非易失材料層。

9.根據權利要求7所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，相鄰的所述第一疊層結構與所述第二疊層結構之間的距離、所述第一導電層的寬度、所述第二導電層的寬度及沿所述第一疊層結構長度方向上相鄰所述環形非易失材料層的間距均為F，其中，F為特征線寬。

10.根據權利要求9所述的三維非易失性存儲器件的制備方法，其特征在于，所述環形非易失材料層的橫截面為圓形環或方形環，其中，所述圓形環的外徑大于F且小于1.5F，所述方形環的外圍邊長大于F且小于1.5F。