[發(fā)明專利]三維存儲器件及在其溝道孔中形成外延結(jié)構(gòu)的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810209330.X
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN108364954B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊號號;呂震宇;陳俊;胡禺石;陶謙;董金文
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11582;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11556;H01L27/11524;H01L27/11529
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

1.一種在三維存儲器件的溝道孔中形成外延結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟：

提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括核心區(qū)、臺階區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)，所述核心區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)覆蓋有堆疊層；

使用針對所述核心區(qū)的第一光刻步驟在所述核心區(qū)形成溝道孔；

在所述溝道孔的底部形成外延結(jié)構(gòu)，此時所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)中尚未形成溝槽，所述臺階區(qū)中尚未形成虛擬孔；

使用針對所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)和臺階區(qū)的第二光刻步驟在所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)中形成溝槽，并同時在所述臺階區(qū)中形成虛擬孔，所述溝槽穿過所述堆疊層；

在所述溝槽中沉積氧化物以封閉所述溝槽。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述溝道孔的底部形成外延結(jié)構(gòu)后還包括：在所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)上覆蓋硬掩模層。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，使用針對所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)和臺階區(qū)的第二光刻步驟在所述臺階區(qū)中形成虛擬孔后還包括：在所述虛擬孔中沉積氧化物以封閉所述虛擬孔。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述虛擬孔和溝槽中的所述氧化物直接接觸所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)底層的襯底。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述外延結(jié)構(gòu)的方法包括選擇性外延生長。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一光刻步驟和所述第二光刻步驟使用不同的光掩模。

7.一種在三維存儲器件的溝道孔中形成外延結(jié)構(gòu)的方法，包括以下步驟：

提供半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括核心區(qū)、臺階區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)，所述核心區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)覆蓋有堆疊層；

使用針對所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)和臺階區(qū)的第一光刻步驟在所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)中形成溝槽，并同時在所述臺階區(qū)中形成虛擬孔，所述溝槽穿過所述堆疊層；

在所述溝槽中沉積氧化物以封閉所述溝槽；

在所述虛擬孔中沉積氧化物以封閉所述虛擬孔；

使用針對所述核心區(qū)的第二光刻步驟在所述核心區(qū)形成溝道孔；以及

在所述溝道孔的底部形成外延結(jié)構(gòu)，此時所述虛擬孔和所述溝槽是封閉的。

8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述虛擬孔和溝槽中的所述氧化物直接接觸所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)底層的襯底。

9.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，形成所述外延結(jié)構(gòu)的方法包括選擇性外延生長。

10.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第一光刻步驟和所述第二光刻步驟使用不同的光掩模。

11.一種三維存儲器件，所述三維存儲器件包括核心區(qū)、臺階區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)，所述核心區(qū)和穿過存儲陣列的接觸區(qū)覆蓋有堆疊層，所述核心區(qū)中具有溝道孔，所述三維存儲器件沿垂直于所述三維存儲器件表面方向的底層為襯底，其中所述溝道孔底部具有外延結(jié)構(gòu)，且其中所述穿過存儲陣列的接觸區(qū)中具有溝槽，所述溝槽穿過所述堆疊層，所述溝槽中具有直接接觸所述襯底的阻隔柵，所述阻隔柵封閉所述溝槽，所述臺階區(qū)中具有虛擬孔，所述虛擬孔中具有直接接觸所述襯底的支撐柱，其中所述溝槽和所述虛擬孔是在同一光刻步驟中形成。

12.權(quán)利要求11所述的三維存儲器件，其特征在于，所述支撐柱和/或阻隔柵的材料為氧化物。