[發明專利]三維存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 202010172717.X
• 申請日: 2020-03-12
• 公開（公告）號: CN111354730B
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發明（設計）人: 閭錦;雷濤
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H10B41/30
• 分類號: H10B41/30;H10B41/27;H10B43/30;H10B43/27
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種三維存儲器，其特征在于，包括襯底及位于所述襯底上的堆疊層，所述堆疊層設有貫穿所述堆疊層的若干溝道孔及若干柵極線狹縫，所述若干溝道孔與所述若干柵極線狹縫間隔設置，且若干所述柵極線狹縫將所述若干溝道孔分隔成多個間隔設置的區域；

所述若干溝道孔內形成有存儲結構，所述存儲結構沿所述若干溝道孔軸向設置，且與所述襯底電性連接，所述若干柵極線狹縫內的填充結構與所述堆疊層絕緣，且與所述襯底絕緣；

所述襯底為N型摻雜半導體結構，以使所述三維存儲器形成柵致漏極泄漏擦除，所述存儲結構與所述襯底之間設有選擇性外延生長結構，所述選擇性外延生長結構插入所述襯底，以使所述存儲結構與所述襯底電性連接，所述選擇性外延生長結構的寬度大于所述存儲結構的寬度，在所述堆疊層與所述襯底之間設有一層絕緣層。

2.如權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述若干柵極線狹縫內填充絕緣材料以形成絕緣柱，且所述絕緣柱接觸所述襯底。

3.如權利要求1所述的三維存儲器，其特征在于，所述若干柵極線狹縫內的填充結構與所述襯底之間具有間隙。

4.如權利要求1至3中任一項所述的三維存儲器，其特征在于，所述三維存儲器還包括電流通路，所述電流通路沿垂直于所述襯底的方向延伸，且所述電流通路與所述襯底電性連接。

5.如權利要求4所述的三維存儲器，其特征在于，所述堆疊層包括多層交替堆疊設置的柵極層及介質層，所述電流通路位于所述堆疊層的周邊，且與所述柵極層及所述介質層間隔設置。

6.如權利要求4所述的三維存儲器，其特征在于，所述三維存儲器包括核心區及位于所述核心區的臺階區，所述堆疊層的周緣形成有臺階結構，所述臺階結構位于所述臺階區，所述電流通路位于所述臺階結構遠離所述核心區的一側。

7.如權利要求5所述的三維存儲器，其特征在于，所述存儲結構包括沿所述溝道孔軸向設置的介質層及存儲通道，所述存儲通道位于所述介質層遠離所述柵極層的一側，且所述存儲通道與所述襯底電性連接。

8.如權利要求4所述的三維存儲器，其特征在于，所述絕緣層的厚度大于一層所述柵極層與一層介質層的厚度之和。

9.一種三維存儲器的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底；

對所述襯底離子注入，使所述襯底形成N型摻雜半導體結構；

在所述襯底上形成一層絕緣層；

在所述襯底上形成多層犧牲層與介質層交替堆疊設置的堆棧層；

沿所述襯底采用外延工藝生長一層選擇性外延生長結構，所述選擇性外延生長結構插入所述襯底；

刻蝕所述堆棧層，以形成貫穿所述堆棧層的若干溝道孔，沿所述若干溝道孔軸向形成存儲結構，所述存儲結構與所述襯底電性連接，所述選擇性外延生長結構的寬度大于所述存儲結構的寬度；

刻蝕所述堆棧層，以形成貫穿所述堆棧層的若干柵極線狹縫；

通過所述若干柵極線狹縫將多層所述犧牲層置換為柵極層；

采用絕緣介質填滿所述若干柵極線狹縫，且所述若干柵極線狹縫內的填充結構與所述襯底絕緣連接。

10.如權利要求9所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，在所述“采用絕緣介質填滿所述若干柵極線狹縫”之后，所述制備方法還包括：

沿垂直所述襯底的方向形成電流通路，所述電流通路位于所述堆棧層的周緣，且與所述襯底電性連接。

11.如權利要求10所述的三維存儲器的制備方法，所述三維存儲器包括核心區及位于所述核心區的臺階區，其特征在于，在所述“在所述襯底上形成多層犧牲層與介質層交替堆疊設置的堆棧層”之后，且在所述“刻蝕所述堆棧層，以形成貫穿所述堆棧層的若干溝道孔”之前，所述制備方法還包括：

刻蝕所述堆棧層的側邊，以使所述堆棧層的側邊形成臺階結構，所述臺階結構位于所述臺階區，且所述電流通路位于所述臺階結構遠離所述核心區的一側。