[發(fā)明專利]一種3D NAND存儲器及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054215.7
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111223872B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳林春;張坤
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H10B43/35
• 分類號: H10B43/35;H10B43/27
• 代理公司: 北京漢之知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11479
• 代理人: 陳敏

1.一種3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供襯底，所述襯底上形成有犧牲層和隔離層交替層疊的堆疊結(jié)構(gòu)，其中靠近所述襯底的第一層犧牲層為共源犧牲層，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括若干存儲塊區(qū)，每個存儲塊區(qū)包括通孔區(qū)域，所述通孔區(qū)域包括第一柵線縫隙區(qū)域，若干所述存儲塊區(qū)由第二柵線縫隙區(qū)域分割而成；

刻蝕所述堆疊結(jié)構(gòu)至暴露所述共源犧牲層，分別在所述第一柵線縫隙區(qū)域和所述第二柵線縫隙區(qū)域形成多個第一柵線縫隙以及第二柵線縫隙，多個所述第一柵線縫隙在第一方向上間隔分布，所述第二柵線縫隙在所述第一方向上連續(xù)延伸；

通過多個所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙去除并替換所述共源犧牲層及其余犧牲層，分別形成選擇性外延結(jié)構(gòu)及柵極層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括通過以下步驟形成溝道結(jié)構(gòu)：

刻蝕所述堆疊結(jié)構(gòu)及部分所述襯底，在所述通孔區(qū)形成陣列排布的溝道孔；

在所述溝道孔的側(cè)壁及底部依次沉積形成阻擋層、電荷俘獲層、隧穿層及溝道層；在所述溝道孔的核心區(qū)填充介電隔離材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括：

分別在多個所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙中形成多個第一陣列共源極和第二陣列共源極。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，通過多個所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙去除并替換所述共源犧牲層及其余犧牲層，分別形成選擇性外延結(jié)構(gòu)及柵極層，還包括以下步驟：

在多個所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙的側(cè)壁及底部形成間隔層；

刻蝕所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙的底部的所述間隔層，暴露所述共源犧牲層形成開口；

通過所述開口去除所述共源犧牲層形成第一溝槽；

刻蝕所述溝道結(jié)構(gòu)直至暴露所述溝道結(jié)構(gòu)的溝道層，形成第二溝槽；

在所述第二溝槽中進(jìn)行選擇性外延結(jié)構(gòu)的生長。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，在所述第二溝槽中進(jìn)行選擇性外延結(jié)構(gòu)的生長之后，還包括：

刻蝕去除所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙的側(cè)壁上的所述間隔層；

去除所述堆疊結(jié)構(gòu)中的犧牲層，形成柵極溝槽；

在所述柵極溝槽中填充柵極導(dǎo)電材料，形成柵極。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，分別在多個所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙中形成多個第一陣列共源極和第二陣列共源極，還包括以下步驟：

在所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙的側(cè)壁上形成柵極隔離層；

在所述第一柵線縫隙和所述第二柵線縫隙的中間部分填充源極導(dǎo)電材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的3D?NAND存儲器制造方法，其特征在于，刻蝕所述堆疊結(jié)構(gòu)至暴露所述共源犧牲層，在所述第一柵線縫隙區(qū)域形成第一柵線縫隙包括：

刻蝕所述通孔區(qū)域的第一柵線縫隙區(qū)的堆疊結(jié)構(gòu)至暴露所述共源犧牲層形成若干通孔。