[發(fā)明專利]半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)及其制備方法和三維存儲(chǔ)器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010000496.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-02
• 公開（公告）號(hào): CN111162082B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉隆冬;王孝進(jìn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11524
• 分類號(hào): H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京漢之知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11479
• 代理人: 陳敏

1.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)堆疊單元，所述堆疊單元包括：

第一堆疊結(jié)構(gòu)，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)中形成有貫穿所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的第一溝道孔；

填孔材料層，填充于所述第一溝道孔中；

第二堆疊結(jié)構(gòu)，形成于所述第一堆疊結(jié)構(gòu)和所述填孔材料層上；

第二溝道孔，形成于所述第二堆疊結(jié)構(gòu)和所述填孔材料層中，所述第二溝道孔包括貫穿所述第二堆疊結(jié)構(gòu)的主體部以及延伸進(jìn)入所述填孔材料層中的延伸部，所述主體部的孔徑大于所述延伸部的孔徑以形成臺(tái)階孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填孔材料層上表面與所述第一堆疊結(jié)構(gòu)上表面平齊。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)和所述第二堆疊結(jié)構(gòu)之間包含連接層，所述連接層形成有與所述第一溝道孔對(duì)應(yīng)的貫通孔，所述填孔材料層填充于所述第一溝道孔和所述貫通孔中，且所述填孔材料層上表面與所述連接層上表面平齊。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接層的材料包括二氧化硅。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述延伸部的深度大于所述連接層的厚度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括多個(gè)堆疊單元，多個(gè)堆疊單元之間通過連接層連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述延伸部的上部具有圓弧倒角結(jié)構(gòu)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第二溝道孔的所述主體部與所述延伸部同軸設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)、所述第二堆疊結(jié)構(gòu)包括交替疊置的犧牲層及絕緣介質(zhì)層。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述絕緣介質(zhì)層的材料包括二氧化硅，所述犧牲層的材料包括氮化硅。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，在同一蝕刻工藝中，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)與所述填孔材料層的材料的刻蝕速率不同，所述第二堆疊結(jié)構(gòu)與所述填孔材料層的材料的刻蝕速率不同。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)還包括襯底，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)設(shè)置于所述襯底上。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述填孔材料層包括多晶硅。

14.根據(jù)權(quán)利要求1-13中任意一項(xiàng)所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主體部的底部孔徑與所述延伸部的底部孔徑之差大于16納米。

15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述延伸部的底表面與所述延伸部的側(cè)壁下段的夾角介于90-93°。

16.一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)制備方法包括形成至少一堆疊單元，所述堆疊單元的形成過程包括：

提供第一堆疊結(jié)構(gòu)，所述第一堆疊結(jié)構(gòu)中形成貫穿所述第一堆疊結(jié)構(gòu)的第一溝道孔；

于所述第一溝道孔中填充填孔材料層；

于填充有所述填孔材料層的所述第一堆疊結(jié)構(gòu)和所述填孔材料層上形成第二堆疊結(jié)構(gòu)；

通過兩步蝕刻以于所述第二堆疊結(jié)構(gòu)和所述填孔材料層中形成第二溝道孔，所述第二溝道孔包括貫穿所述第二堆疊結(jié)構(gòu)的主體部以及延伸進(jìn)入所述填孔材料層中的延伸部，所述主體部的孔徑大于所述延伸部的孔徑以形成臺(tái)階孔。