[發(fā)明專利]3D存儲器件及其制造方法

在審

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• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN111508964A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設計）人: 吳林春;張坤;黃波;張中;孫中旺;周文犀
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11565
• 分類號: H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11582
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

1.一種3D存儲器件的制造方法，包括：

在襯底上形成停止層和犧牲層，所述襯底具有多個凹槽且每個所述凹槽被所述犧牲層填充，所述襯底與所述犧牲層被所述停止層隔開；

在所述犧牲層上形成疊層結構，包括交替堆疊的層間犧牲層與層間介質層；

形成穿過所述疊層結構的溝道柱，所述溝道柱向所述襯底方向延伸，所述溝道柱的側壁與所述犧牲層接觸，所述溝道柱包括溝道層；

形成多個柵線隙，每個所述柵線隙向所述襯底方向延伸至所述犧牲層內；

經(jīng)所述多個柵線隙依次去除所述犧牲層和所述停止層，以便于在所述疊層結構與所述襯底之間形成第一間隙，所述溝道柱的部分側壁被所述第一間隙露出；

經(jīng)所述第一間隙去除所述溝道柱的部分側壁，以使部分所述溝道層被露出；以及

在所述第一間隙中形成外延層，所述溝道層經(jīng)所述外延層與所述襯底電連接，

其中，每個所述柵線隙分別與相應的所述凹槽的位置對應。

2.根據(jù)權利要求1所述的制造方法，其中，所述襯底表面包括存儲區(qū)域、臺階區(qū)域以及外圍區(qū)域，每個所述凹槽穿過所述存儲區(qū)域與所述臺階區(qū)域延伸至所述外圍區(qū)域，所述制造方法還包括：

去除部分所述疊層結構形成位于所述臺階區(qū)域上方的多個臺階，并使所述外圍區(qū)域上方的犧牲層被露出；

去除所述外圍區(qū)域上方的所述犧牲層與所述停止層，在所述凹槽中的所述犧牲層與所述停止層被保留；以及

在所述臺階區(qū)域與所述外圍區(qū)域上方形成第一絕緣層，所述第一絕緣層覆蓋所述多個臺階與所述襯底，

其中，所述柵線隙向所述襯底方向分別穿過所述疊層結構與所述第一絕緣層。

3.根據(jù)權利要求2所述的制造方法，其中，所述凹槽的橫向尺寸不小于所述柵線隙的橫向尺寸。

4.根據(jù)權利要求1所述的制造方法，其中，在形成所述外延層的步驟中，所述外延層從所述襯底表面向所述疊層結構方向生長，在與所述疊層結構間隔預設距離時停止生長，保留部分所述第一間隙，

所述制造方法還包括：在所述外延層表面形成第二絕緣層。

5.根據(jù)權利要求4所述的制造方法，其中，所述第二絕緣層與所述疊層結構之間保留部分所述第一間隙，所述疊層結構靠近所述襯底的層為層間絕緣層，

所述制造方法還包括：經(jīng)所述柵線隙在所述第一間隙中形成柵極導體層。

6.根據(jù)權利要求5所述的制造方法，還包括：在暴露在所述第一間隙的溝道柱表面形成溝道外延部，所述溝道外延部分別與所述溝道層和所述外延層接觸，

其中，所述第二絕緣層延伸至所述溝道外延部表面。

7.根據(jù)權利要求6所述的制造方法，其中，在所述第一間隙中形成柵極導體層至少被所述第二絕緣層和所述層間絕緣層包圍。

8.根據(jù)權利要求4所述的制造方法，其中，所述第二絕緣層與所述疊層結構接觸，所述疊層結構靠近所述襯底的層為層間犧牲層，

所述制造方法還包括：經(jīng)所述柵線隙將所述層間犧牲層替換為所述柵極導體層。

9.根據(jù)權利要求2所述的制造方法，還包括：

在所述柵線隙中形成導電通道，所述導電通道與所述外延層接觸；以及

在所述柵線隙中形成第三絕緣層，所述第三絕緣層將所述導電通道與所述疊層結構隔開。

10.根據(jù)權利要求2所述的制造方法，還包括：在所述襯底中形成摻雜區(qū)，并與所述外延層接觸，

其中，所述溝道柱底端位于所述摻雜區(qū)中，所述摻雜區(qū)與所述外延層共同作為所述阱區(qū)。