[發(fā)明專利]一種三維存儲(chǔ)器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811260438.8
• 申請(qǐng)日: 2018-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN109326600B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王啟光;藍(lán)天;靳磊;夏志良;張安;李偉;蒲月強(qiáng);閆亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11582
• 分類號(hào): H01L27/11582;H01L27/11568
• 代理公司: 北京派特恩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 高潔;張穎玲

本發(fā)明公開了一種三維存儲(chǔ)器件及其制備方法。所述三維存儲(chǔ)器件具有溝道通孔，所述方法包括以下步驟：在所述溝道通孔的側(cè)壁以及底部形成功能層；去除覆蓋在所述溝道通孔的底部的所述功能層，以使所述功能層形成為以下結(jié)構(gòu)：所述功能層的底端內(nèi)壁沿所述溝道通孔徑向向外的方向凹陷，使得所述功能層的內(nèi)壁在底端形成有臺(tái)階；或者，所述功能層的內(nèi)壁為：在所述溝道通孔的軸向方向上呈平坦?fàn)畹谋砻妗?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維存儲(chǔ)器件及其制備方法。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器(Memory)是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備。隨著各類電子設(shè)備對(duì)集成度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的需求的不斷提高，普通的二維存儲(chǔ)器件越來越難以滿足要求，在這種情況下，三維(3D)存儲(chǔ)器件應(yīng)運(yùn)而生。

三維存儲(chǔ)器件主要由襯底以及位于襯底表面的多層堆疊結(jié)構(gòu)和形成在堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)的多個(gè)溝道通孔構(gòu)成，在所述溝道通孔內(nèi)形成有功能層和溝道層。所述溝道層連接了溝道通孔頂端的位線(BL)與溝道通孔底部的外延層(SEG)，從而形成了載流子移動(dòng)的關(guān)鍵通道。但是，溝道層的沉積過程會(huì)受到在先形成的溝道通孔以及功能層的形狀和結(jié)構(gòu)影響，在先工藝形成的形狀、結(jié)構(gòu)方面的不適當(dāng)將直接影響溝道層沉積的均勻性，增加溝道層的整體電阻值，甚至增加溝道層的斷連風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而嚴(yán)重影響存儲(chǔ)器件的工作可靠性。

由此可見，如何提供一種可靠性更高的三維存儲(chǔ)器件的制備方法以及三維存儲(chǔ)器件結(jié)構(gòu)成為本領(lǐng)域現(xiàn)階段亟需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種三維存儲(chǔ)器件及其制備方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種三維存儲(chǔ)器件的制備方法，所述三維存儲(chǔ)器件具有溝道通孔，所述方法包括以下步驟：

在所述溝道通孔的側(cè)壁以及底部形成功能層；

去除覆蓋在所述溝道通孔的底部的所述功能層，以使所述功能層形成為以下結(jié)構(gòu)：

所述功能層的底端內(nèi)壁沿所述溝道通孔徑向向外的方向凹陷，使得所述功能層的內(nèi)壁在底端形成有臺(tái)階；或者，

所述功能層的內(nèi)壁為：在所述溝道通孔的軸向方向上呈平坦?fàn)畹谋砻妗?/p>

上述方案中，在所述溝道通孔的軸向方向上，所述功能層在所述底端以上的部分厚度均勻；或者，在所述溝道通孔的軸向方向上，所述功能層整體厚度均勻。

上述方案中，在形成所述功能層之前，所述方法還包括：在所述溝道通孔的底部形成外延層；所述功能層形成于所述溝道通孔中的所述外延層上。

上述方案中，所述溝道通孔的孔徑從頂部到底部逐漸減小。

上述方案中，所述形成功能層的步驟具體包括：在所述溝道通孔的側(cè)壁以及底部形成阻擋層；在所述阻擋層上形成存儲(chǔ)層；在所述存儲(chǔ)層上形成隧穿層。

上述方案中，所述隧穿層的材料為二氧化硅。

上述方案中，所述臺(tái)階位于所述隧穿層的底端內(nèi)壁。

上述方案中，所述存儲(chǔ)層的底端沿所述溝道通孔徑向向內(nèi)的方向彎折。

上述方案中，所述阻擋層的底端沿所述溝道通孔徑向向內(nèi)的方向彎折。

上述方案中，所述去除覆蓋在所述溝道通孔的底部的所述功能層的步驟包括：在所述功能層上形成犧牲層，形成貫穿所述犧牲層底部以及所述功能層底部的開口；對(duì)所述功能層的底端進(jìn)行橫向刻蝕，以使所述功能層形成為所述結(jié)構(gòu)。

上述方案中，所述犧牲層的厚度沿所述溝道通孔的軸向方向從頂部到底部逐漸減小。