[發明專利]一種3D NAND存儲器及其制備方法

在審

• 申請號: 201810293143.4
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108461498A
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發明（設計）人: 劉峻;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11551;H01L29/49;H01L21/28
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 徐偉

1.一種3D NAND存儲器，其特征在于，包括：

襯底以及形成在所述襯底上的堆疊層，所述堆疊層包括若干金屬柵極層，所述若干金屬柵極層沿襯底的厚度方向間隔設置；

形成在所述堆疊層中，垂直于所述襯底的若干溝道孔；

位于所述溝道孔內的溝道層。

2.如權利要求1所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述金屬柵極層的材質包括金屬鎢。

3.如權利要求1所述的3D NAND存儲器，其特征在于，還包括形成于所述堆疊層中的柵線隔槽，所述柵線隔槽在所述堆疊層與堆疊層之間形成絕緣隔離。

4.如權利要求3所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述柵線隔槽中填充有氧化硅；或者，所述柵線隔槽為真空柵線隔槽。

5.如權利要求1至4中任一項所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述3D NAND存儲器為浮柵型3D NAND存儲器，所述存儲器還包括：位于所述金屬柵極層與溝道層之間的浮柵。

6.如權利要求5所述的3D NAND存儲器，其特征在于，還包括：位于相鄰兩層所述金屬柵極層之間的層間絕緣層；

在水平朝向所述溝道孔的方向上，所述層間絕緣層突出于相鄰的所述金屬柵極層，以使得所述金屬柵極層鄰近所述溝道孔的端部具有橫向溝槽；以及

所述浮柵位于所述橫向溝槽中。

7.如權利要求1至4中任一項所述的3D NAND存儲器，其特征在于，所述3D NAND存儲器為電荷捕獲型存儲器，所述存儲器還包括：在所述金屬柵極層與溝道層之間依次設置的阻擋層、電荷捕獲層、隧穿層。

8.一種3D NAND存儲器的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成堆疊層，所述堆疊層包括若干金屬柵極層，所述若干金屬柵極層沿襯底的厚度方向間隔設置；

在所述堆疊層中形成溝道孔，所述溝道孔垂直于所述襯底；以及

形成位于所述溝道孔內的溝道層。

9.如權利要求8所述的制備方法，其特征在于，形成所述堆疊層進一步包括：

在所述襯底上沉積偽柵極層和層間絕緣層交替層疊的堆疊層；

蝕刻所述堆疊層，以形成柵線隔槽；以及

蝕刻所述偽柵極層，向已去除的所述偽柵極層區域填充金屬介質，以形成金屬柵極層。

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述金屬介質包括金屬鎢。

11.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，還包括：

對所述柵線隔槽進行絕緣處理，以在所述堆疊層與堆疊層之間形成絕緣隔離。

12.如權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述對柵線隔槽進行絕緣處理的步驟進一步包括：

向所述柵線隔槽填充介電介質。

13.如權利要求11所述的制備方法，其特征在于，所述對柵線隔槽進行絕緣處理的步驟進一步包括：

對所述柵線隔槽進行真空處理，以形成真空隔離。

14.如權利要求9至13中任一項所述的制備方法，其特征在于，所制備的3D NAND存儲器為浮柵型3D NAND存儲器，所述制備方法還包括：

蝕刻通過所述溝道孔暴露出的所述偽柵極層，使得在水平朝向所述溝道孔的方向上，所述層間絕緣層突出于相鄰的所述偽柵極層，以在所述偽柵極層鄰近所述溝道孔的端部形成橫向溝槽；以及

在所述橫向溝槽中形成浮柵。

15.如權利要求8至13中任一項所述的制備方法，其特征在于，所制備的3D NAND存儲器為電荷捕獲型3D NAND存儲器，所述制備方法還包括：

在通過所述溝道孔暴露出的所述堆疊層側表面依次形成阻擋層、電荷捕獲層和隧穿層。