[發明專利]一種三維存儲器及其制作方法

有效

• 申請號: 202011046857.9
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112185967B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 張中;韓玉輝;孔翠翠;張坤
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11519
• 分類號: H01L27/11519;H01L27/11524;H01L27/11551;H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11578
• 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: 高園園

本發明提供一種三維存儲器及其制作方法，該三維存儲器包括疊層結構、虛設結構及柵線縫隙，其中，疊層結構包括在垂直方向上交替堆疊的柵線層與隔離層，虛設結構及柵線縫隙均沿垂直方向貫穿疊層結構，虛設結構包括第一虛設部與第二虛設部，柵線縫隙的一端伸入由第一虛設部與/或第二虛設部形成的間隙中，第一虛設部與第二虛設部中的至少一個與柵線縫隙在水平面上的投影部分重疊，以實現虛設結構與柵線縫隙的連接。這種將柵線縫隙端部包裹住，但又不完全重疊的虛設結構設計可以有效改善虛設結構與柵線縫隙交界處柵線縫隙刻蝕的工藝窗口問題，有效減少/消除虛設結構與柵線縫隙交界處的脆弱點，有助于提高器件可靠性。

技術領域

本發明屬于半導體集成電路技術領域，涉及一種三維存儲器及其制作方法。

背景技術

隨著平面型閃存存儲器的發展，半導體的生產工藝取得了巨大的進步。但是最近幾年，平面型閃存的發展遇到了各種挑戰：物理極限、現有顯影技術極限以及存儲電子密度極限等。在此背景下，為解決平面閃存遇到的困難以及追求更低的單位存儲單元的生產成本，各種不同的三維(3D)閃存存儲器結構應運而生，例如3D NOR(3D或非)閃存和3D NAND(3D與非)閃存。其中，3D NAND存儲器以其小體積、大容量為出發點，將儲存單元采用三維模式層層堆疊的高度集成為設計理念，生產出高單位面積存儲密度，高效存儲單元性能的存儲器，已經成為新興存儲器設計和生產的主流工藝。

在三維存儲器的制作過程中，柵線縫隙(GLS)用于提供蝕刻劑施加通道以去除疊層結構中的犧牲層并得到橫向凹槽，并提供薄膜沉積材料通道以將導體層沉積在橫向凹槽中，并且柵線縫隙可以用于制作陣列公共源極(ACS)，可以用于將存儲陣列區域或臺階連接區域劃分為多個小區域。

但是，當需要形成與柵線縫隙(GLS)連接的虛設溝道孔(dummy CH)時，由于柵線縫隙與虛設溝道孔交界的地方會存在脆弱點(weak point)，降低了形成柵線縫隙的工藝窗口，導致工藝難度增加。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種三維存儲器及其制作方法，用于解決現有技術中當柵線縫隙與虛設結構交疊時，形成柵線縫隙的工藝窗口降低的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種三維存儲器，包括：

疊層結構，包括在垂直方向上交替堆疊的柵線層與隔離層；

虛設結構，沿垂直方向貫穿所述疊層結構，所述虛設結構包括第一虛設部與第二虛設部；

柵線縫隙，沿垂直方向貫穿所述疊層結構，所述柵線縫隙的一端伸入由所述第一虛設部與/或所述第二虛設部形成的間隙中，所述第一虛設部與所述第二虛設部中的至少一個與所述柵線縫隙在水平面上的投影部分重疊。

可選地，在垂直于所述柵線縫隙的延伸方向上，所述虛設結構與所述柵線縫隙在水平面上的投影的重疊部分的寬度為M，所述柵線縫隙的寬度為N，其中，M0.1N。

可選地，所述第一虛設部與所述第二虛設部之間獨立設置，所述間隙位于所述第一虛設部和所述第二虛設部之間。

可選地，所述第一虛設部及所述第二虛設部沿所述柵線縫隙的延伸方向平行設置。

可選地，所述間隙位于所述第一虛設部和所述第二虛設部之間，所述虛設結構還包括第三虛設部，所述第三虛設部位于所述間隙中并與所述第一虛設部及所述第二虛設部連接，且所述第三虛設部與所述柵線縫隙間隔預設距離。

可選地，所述間隙分別位于所述第一虛設部圍成的區域以及所述第二虛設部圍成的區域，所述虛設結構還包括第三虛設部，所述第三虛設部位于所述第一虛設部及所述第二虛設部之間且分別與所述第一虛設部和所述第二虛設部連接，且所述第三虛設部與所述柵線縫隙間隔預設距離。