[發(fā)明專利]三維存儲器的制備方法及三維存儲器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010198219.2
• 申請日: 2020-03-19
• 公開（公告）號: CN111370413B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設計）人: 吳林春;張豪;張坤;周文犀;夏志良
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11556;H01L27/11568;H01L27/11582
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產(chǎn)權代理有限公司 11205
• 代理人: 楊佩;劉芳

1.一種三維存儲器的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底包括半導體基底層以及形成在所述半導體基底層上的犧牲層；

在所述犧牲層上方形成堆棧結構；

形成溝道孔，所述溝道孔貫穿所述堆棧結構并陷入所述半導體基底層；

在所述溝道孔中形成溝道結構，所述溝道結構包括半導體溝道層；

形成工藝孔，所述工藝孔貫穿所述堆棧結構并延伸至所述犧牲層；

去除所述犧牲層和部分所述溝道結構，以在所述半導體基底層和所述堆棧結構的最底層之間形成間隙，且使部分半導體溝道層暴露在所述間隙中；

在所述工藝孔以及所述間隙中沉積半導體材料，以形成半導體材料層，所述半導體材料層至少包括：覆蓋暴露在所述間隙中的半導體溝道層的第一部分、覆蓋所述半導體基底層的第二部分以及覆蓋所述堆棧結構最底層下表面的第三部分；其中，所述半導體材料層限定出中部縫隙；

在所述工藝孔以及所述間隙中沉積半導體材料，以形成半導體材料層的步驟之后，還包括：

在所述半導體材料層表面上形成第一絕緣層；

在所述第一絕緣層表面形成過渡層，以填充所述中部縫隙；

在所述工藝孔底部下方形成貫通孔，所述貫通孔貫穿所述半導體材料層、所述第一絕緣層及所述過渡層，所述貫通孔暴露所述過渡層側部；

將所述過渡層替換為導體層；

在所述工藝孔及所述貫通孔內形成公共源極觸點。

2.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述在所述工藝孔以及所述間隙中沉積半導體材料，以形成半導體材料層的步驟包括：

通過化學氣相沉積或者原子層氣相沉積形成所述半導體材料層。

3.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述形成工藝孔的步驟包括：

通過刻蝕形成所述工藝孔，并使所述工藝孔的孔內橫截面尺寸大于所述間隙的高度尺寸，其中，所述間隙的高度方向平行于所述堆棧結構的厚度方向。

4.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述在所述溝道孔中形成溝道結構的步驟包括：

在所述溝道孔內依次形成阻隔層、存儲單元層、隧穿絕緣層以及所述半導體溝道層。

5.根據(jù)權利要求4所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述去除所述犧牲層和部分所述溝道結構的步驟包括：

通過刻蝕工藝依次去除所述犧牲層以及所述溝道結構的位于所述間隙中的部分的阻隔層、存儲單元層以及隧穿絕緣層。

6.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，在所述半導體材料層表面上形成第一絕緣層的步驟包括：

在所述半導體材料層的表面沉積形成所述第一絕緣層；

或者，對所述半導體材料層的表面進行氧化處理，以形成所述第一絕緣層；

或者，在所述半導體材料層表面形成中間層，對所述中間層進行氧化處理，以形成所述第一絕緣層，其中，所述中間層的材料和所述過渡層的材料相同。

7.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述在所述工藝孔底部下方形成貫通孔的步驟包括：

去除所述工藝孔內及所述工藝孔底部下方的過渡層；

去除所述工藝孔內及所述工藝孔底部下方的第一絕緣層；

去除所述工藝孔內及所述工藝孔底部下方的半導體材料層，以形成所述貫通孔。

8.根據(jù)權利要求1所述的三維存儲器的制備方法，其特征在于，所述在所述工藝孔及所述貫通孔內形成公共源極觸點的步驟包括：

在所述工藝孔以及所述貫通孔內表面形成第二絕緣層；

去除所述第二絕緣層的覆蓋在所述半導體基底層上的部分；

在所述工藝孔及所述貫通孔內沉積導電材料，以形成所述公共源極觸點。