[發明專利]一種3D NAND存儲器及其制造方法

在審

• 申請號: 202010107235.6
• 申請日: 2020-02-21
• 公開（公告）號: CN111162078A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發明（設計）人: 肖夢;耿靜靜;張慧;吳佳佳;王攀
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京漢之知識產權代理事務所(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；

在所述襯底上形成至少一個第一凸起部，所述第一凸起部形成為沿所述第一方向延伸的條狀凸起；

在所述襯底及所述條狀凸起上方及側壁上形成背部選擇柵；

在所述背部選擇柵犧牲層及所述背部選擇柵切上方形成堆疊結構，所述堆疊結構頂部的至少一層柵極層作為頂部選擇柵；

形成貫穿所述堆疊結構的柵線縫隙；

在所述堆疊結構中形成存儲結構。

2.根據權利要求1所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，在所述襯底及所述條狀凸起上方及側壁上形成背部選擇柵還包括以下步驟：

在所述襯底及所述條狀凸起上方及側壁上形成背部選擇柵氧化物，所述條狀凸起上方及側壁上的背部選擇柵氧化物形成背部選擇柵切線；

在所述背部選擇柵氧化物上方形成背部選擇柵犧牲層；

對所述背部選擇柵犧牲層進行平坦化，至暴露所述條狀凸起上方的背部選擇柵氧化物，并且使得所述背部選擇柵犧牲層的上表面低于所述第一凸起部的上表面。

3.根據權利要求1述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，在所述堆疊結構中形成存儲結構，還包括以下步驟：

刻蝕所述堆疊結構以及部分所述襯底，形成貫穿所述堆疊結構的陣列排布的溝道孔，部分所述溝道孔形成在所述條狀凸起中；

在所述溝道孔的底部形成選擇性外延結構；

在所述溝道孔中依次形成阻擋層、電荷捕獲層、隧穿層及溝道層，所述溝道層與所述選擇性外延結構連通。

4.根據權利要求1所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括：在所述襯底上形成至少一個第一凸起部的同時或者之后，在所述第一凸起部之外的所述襯底上形成第二凸起部，所述第二凸起部形成為陣列排布的多個柱狀凸起。

5.根據利要求4所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括：

在所述襯底上方、所述條狀凸起及所述柱狀凸起上方及側壁上形成背部選擇柵氧化物，所述條狀凸起上方及側壁上的背部選擇柵氧化物形成背部選擇柵切線；

在所述背部選擇柵氧化物上方形成背部選擇柵犧牲層；

對所述背部選擇柵犧牲層進行平坦化，至暴露所述條狀凸起上方的背部選擇柵氧化物，并且使得所述背部選擇柵犧牲層的上表面低于所述第一凸起部的上表面。

6.根據利要求5所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，在所述堆疊結構中形成存儲結構，還包括以下步驟：

刻蝕所述堆疊結構形成貫穿所述堆疊結構的陣列排布的溝道孔，所述溝道孔形成在所述柱狀凸起及所述條狀凸起的上方，并且所述溝道孔的底部暴露所述柱狀凸起及所述條狀凸起；

在所述溝道孔的側壁上依次形成阻擋層、電荷捕獲層、隧穿層及溝道層，所述溝道層與所述柱狀凸起及所述條狀凸起連通。

7.根據權利要求2或5所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，在所述背部選擇柵犧牲層及所述背部選擇柵切上方形成堆疊結構還包括以下步驟：

在所述背部選擇柵氧化物及所述背部選擇柵犧牲層上方交替形成絕緣層和犧牲層。

8.根據權利要求7所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括以下步驟：

經所述柵線縫隙去除所述背部選擇柵犧牲層以及所述犧牲層，分別形成背部選擇柵溝槽及柵極溝槽；

在所述背部選擇柵溝槽及所述柵極溝槽中填充導電材料形成背部選擇柵極及堆疊柵極層。

9.根據權利要求8所述的3D NAND存儲器制造方法，其特征在于，還包括：

在形成所述背部選擇柵極及所述堆疊柵極層之前，在所述背部選擇柵溝槽及所述柵極溝槽中填充柵極介電層。