[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器及其制備方法、電子設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011013523.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開（公告）號(hào): CN112151547A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳林春;張坤;張中;周文犀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11519
• 分類號(hào): H01L27/11519;H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng)

本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳S存儲(chǔ)器及其制備方法、電子設(shè)備。其中制備方法包括提供初始三維存儲(chǔ)器，初始三維存儲(chǔ)器包括襯底、覆蓋襯底的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。形成覆蓋半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一疊層結(jié)構(gòu)。形成貫穿第一疊層結(jié)構(gòu)的底部選擇柵狹縫。形成覆蓋第一疊層結(jié)構(gòu)與底部選擇柵狹縫的第二疊層結(jié)構(gòu)。形成貫穿第二疊層結(jié)構(gòu)的虛擬NAND串，以露出底部選擇柵狹縫。形成貫穿疊層結(jié)構(gòu)與第二半導(dǎo)體材料層的第一柵縫隙、形成貫穿虛擬NAND串的第二柵縫隙。去除位于第一柵縫隙內(nèi)的第二阻擋層。去除犧牲層。通過先形成底部選擇柵狹縫，從而降低虛擬NAND串的貫穿深度，進(jìn)而減小第二柵縫隙的蝕刻深度，從而有效地保護(hù)了第一半導(dǎo)體材料層。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)屬于電子產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及三維存儲(chǔ)器及其制備方法、電子設(shè)備。

背景技術(shù)

由于三維存儲(chǔ)器的功耗低、質(zhì)量輕、并且屬于性能優(yōu)異的非易失存儲(chǔ)產(chǎn)品，在電子產(chǎn)品中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但同時(shí)用戶對(duì)三維存儲(chǔ)器的期望值與要求也越來越高。例如，隨著三維存儲(chǔ)器層數(shù)的增多，在制備的過程中，尤其是在制備柵縫隙時(shí)，會(huì)導(dǎo)致三維存儲(chǔ)器的局部應(yīng)力越來越大。目前，通常在制備柵縫隙之前，先制備虛擬NAND串，利用虛擬NAND串在制備柵縫隙時(shí)使整個(gè)三維存儲(chǔ)器連接成一個(gè)整體，從而解決應(yīng)力問題。但虛擬NAND串的制備會(huì)破壞三維存儲(chǔ)器中的其他結(jié)構(gòu)，從而形成結(jié)構(gòu)缺陷，降低三維存儲(chǔ)器的穩(wěn)定性，影響三維存儲(chǔ)器的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本申請(qǐng)第一方面提供了一種三維存儲(chǔ)器的制備方法，所述制備方法包括：

提供初始三維存儲(chǔ)器，所述初始三維存儲(chǔ)器包括襯底、覆蓋所述襯底的半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括依次層疊設(shè)置的第一半導(dǎo)體材料層、第一阻擋層、犧牲層、第二阻擋層、以及第二半導(dǎo)體材料層；

形成覆蓋所述半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第一疊層結(jié)構(gòu)；

形成貫穿所述第一疊層結(jié)構(gòu)的底部選擇柵狹縫；

形成覆蓋所述第一疊層結(jié)構(gòu)與所述底部選擇柵狹縫的第二疊層結(jié)構(gòu)；

形成貫穿所述第二疊層結(jié)構(gòu)的虛擬NAND串，以露出所述底部選擇柵狹縫；

形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)與所述第二半導(dǎo)體材料層的第一柵縫隙、形成貫穿所述虛擬NAND串的第二柵縫隙，且所述第二柵縫隙連通所述第一柵縫隙；

去除位于所述第一柵縫隙內(nèi)的第二阻擋層；及

去除所述犧牲層，形成空隙以使所述第一半導(dǎo)體材料層保留。

本申請(qǐng)第一方面提供的制備方法，通過在制備虛擬NAND串之前，先形成底部選擇柵狹縫，并使底部選擇柵狹縫位于后續(xù)形成虛擬NAND串的位置處。由于在虛擬NAND串的貫穿方向上有底部選擇柵狹縫存在，在制備虛擬NAND串時(shí)，虛擬NAND串在遇到底部選擇柵狹縫時(shí)便會(huì)停止繼續(xù)向下蝕刻，最終形成只貫穿部分疊層結(jié)構(gòu)(即貫穿第二疊層結(jié)構(gòu))的虛擬NAND串。

當(dāng)制備柵縫隙時(shí)，可形成常規(guī)的貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)與所述第二半導(dǎo)體材料層第一柵縫隙、以及貫穿所述虛擬NAND串的第二柵縫隙，即第二柵縫隙也貫穿第二疊層結(jié)構(gòu)，也可以理解為減少第二柵縫隙的貫穿深度，第二柵縫隙在蝕刻時(shí)遇到底部選擇柵狹縫便停止，不會(huì)再繼續(xù)向下蝕刻，從而露出底部選擇柵狹縫。利用底部選擇柵狹縫來實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬NAND串的阻擋作用，因此不會(huì)露出第一半導(dǎo)體材料層。隨后在去除第二阻擋層時(shí)也只會(huì)去除第一柵縫隙內(nèi)的第二阻擋層，而不會(huì)去除第二柵縫隙內(nèi)的底部選擇柵狹縫，更不會(huì)像相關(guān)技術(shù)中去除第一阻擋層，從而露出第一半導(dǎo)體材料層。因此在最終通過第一柵縫隙去除犧牲層時(shí)，第二柵縫隙由于只蝕刻到露出底部選擇柵狹縫的位置，因此不會(huì)像相關(guān)技術(shù)中那樣通過第二柵縫隙將第一半導(dǎo)體材料層給去除掉，從而有效地保護(hù)了第一半導(dǎo)體材料層，解決了因第一半導(dǎo)體材料層去除而導(dǎo)致的三維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定的問題。因此本申請(qǐng)?zhí)峁┑闹苽浞椒ūＷC了三維存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的完整性、提高了三維存儲(chǔ)器的穩(wěn)定性，提高了三維存儲(chǔ)器的質(zhì)量。

其中，在“去除位于所述第一柵縫隙內(nèi)的第二阻擋層”之前，還包括：