[發明專利]一種半導體器件及其制造方法

在審

• 申請號: 201811320160.9
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109411481A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 劉峻
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙秀芹;王寶筠

1.一種半導體器件，其特征在于，包括：

襯底；

位于所述襯底之上的堆疊結構，所述堆疊結構由柵線層和層間介質層交替層疊形成，所述堆疊結構包括階梯區和存儲核心區；

其中，所述存儲核心區包括貫穿所述存儲核心區的溝道孔，所述溝道孔的底部形成有自所述襯底外延生長的外延結構，所述溝道孔的內壁上形成有存儲器功能層；

所述階梯區包括貫穿所述階梯區的第一接觸孔；所述第一接觸孔與所述柵線層之間設置有絕緣側墻。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述絕緣側墻為覆蓋所述第一接觸孔側壁的絕緣層。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述絕緣側墻為自所述第一接觸孔的側壁向各層所述柵線層突出的絕緣層。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括：位于所述襯底之上的外圍電路。

5.根據權利要求4所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件還包括：與所述外圍電路電連接的第二接觸孔。

6.根據權利要求1-5任一項所述的半導體器件，其特征在于，所述半導體器件為3DNAND存儲器。

7.根據權利要求6所述的半導體器件，其特征在于，所述存儲器功能層沿著所述溝道孔的徑向由外向內依次包括：存儲器層和溝道層。

8.根據權利要求7所述的半導體器件，其特征在于，所述存儲器層沿著所述溝道孔的徑向由外向內依次包括：電荷阻擋層、電荷存儲層和電荷遂穿層。

9.一種半導體器件的制造方法，其特征在于，所述方法包括：

提供襯底，所述襯底上形成有堆疊結構，所述堆疊結構由犧牲層和層間介質層交替層疊形成；所述堆疊結構包括階梯區和存儲核心區；

在所述存儲核心區內形成貫穿所述存儲核心區的溝道孔；所述溝道孔的底部形成有自所述襯底外延生長的外延結構，所述溝道孔的內壁上形成有存儲器功能層；

在所述階梯區形成貫穿所述階梯區的第一接觸孔；

形成用于隔離所述第一接觸孔與所述犧牲層的絕緣側墻；

將所述犧牲層替換為柵線層；

向所述第一接觸孔內填充導電材料，以在所述第一接觸孔的徑向內側形成導電材料層。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成用于隔離所述第一接觸孔與所述犧牲層的絕緣側墻，具體包括：

在所述第一接觸孔的側壁上形成絕緣層。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述形成用于隔離所述第一接觸孔與所述犧牲層的絕緣側墻，具體包括：

沿著所述第一接觸孔，去除每層所述犧牲層中靠近所述第一接觸孔的部分犧牲層，以在所述第一接觸孔和殘留的各層犧牲層之間形成空隙；

向所述空隙內填充絕緣材料，以形成用于隔離所述第一接觸孔與所述犧牲層的絕緣側墻。

12.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述將所述犧牲層替換為柵線層，具體包括：

在所述存儲核心區和階梯區分別形成柵極隔槽；

利用所述柵極隔槽去除各層所述犧牲層，從而在所述層間介質層之間形成間隙；

向所述間隙內填充導電材料，以形成各層柵線層。

13.根據權利要求9-12任一項所述的方法，其特征在于，所述襯底上還形成有外圍電路，所述方法還包括：

形成與所述外圍電路電連接的第二接觸孔。

14.根據權利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一接觸孔與所述第二接觸孔同步形成。

15.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，同步執行所述向所述第一接觸孔內填充導電材料和所述向所述間隙內填充導電材料，以形成各層柵線層。