[發明專利]三維存儲器及其制造方法

有效

• 申請號: 202011167768.X
• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112635480B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 劉沙沙;盧峰;李思晢;李兆松;高晶
• 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;H01L27/11582
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 高潔;張穎玲

本發明提供了一種三維存儲器及其制造方法；其中，方法包括：提供基底結構；所述基底結構至少包括：第一子堆疊結構；多排穿過所述第一子堆疊結構的第一子溝道孔；在多排第一子溝道孔中的第M排第一子溝道孔上形成第一停止層；所述M為正整數；在所述第一子堆疊結構上形成第二子堆疊結構；在所述第二子堆疊結構中形成多排第二子溝道孔；其中，所述多排第二子溝道孔中的第M排第二子溝道孔延伸至所述第一停止層中；所述多排第二子溝道孔中的除第M排之外的其它第二子溝道孔均延伸至對應的第一子溝道孔中；在所述第M排第二子溝道孔所在的位置處，形成有分割頂部選擇柵極(TSG)的溝槽。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種三維存儲器的制造方法。

背景技術

三維存儲器通過垂直堆疊多層數據存儲單元來解決二維或者平面閃存帶來的限制，支持在更小的空間內容納更高的存儲容量，進而有效降低成本和能耗。然而，隨著垂直堆疊數據存儲單元的層數的不斷增加，在堆疊結構中進行深孔刻蝕一次性形成溝道孔的難度越來越高。實際應用中，采用子溝道孔疊加的制造方法來降低一次性形成溝道孔的工藝難度。子溝道孔疊加的制造方法具體為：首先，將三維存儲器的堆疊結構規劃成多個子堆疊結構，針對多個子堆疊結構，對應地將溝道孔規劃成多個子溝道孔；接著，在制造三維存儲器的過程中，在最底層的子堆疊結構上先進行刻蝕形成貫穿最底層的子堆疊結構的最底層子溝道孔，再在最底層的子堆疊結構上依次形成第二層的子堆疊結構及第二層的子溝道孔，接下來，在第二層的子堆疊結構及第二層的子溝道孔上依次形成第三層的子堆疊結構及第三層的子溝道孔，重復上述方法，直到形成最終的堆疊結構和溝道孔。其中，疊加時每個子堆疊結構中的子溝道孔均連通，所有連通的子溝道孔一起形成最終的溝道孔。

然而，相關技術中采用子溝道孔疊加的制造方法形成的最終溝道孔，在后續的制程中存在漏電的風險。

發明內容

為解決相關技術問題，本發明實施例提出一種三維存儲器及其制造方法。

本發明實施例提供了一種三維存儲器制造方法，包括：

提供基底結構；所述基底結構至少包括：第一子堆疊結構；多排穿過所述第一子堆疊結構的第一子溝道孔；

在多排第一子溝道孔中的第M排第一子溝道孔上形成第一停止層；所述M 為正整數；

在所述第一子堆疊結構上形成第二子堆疊結構；

在所述第二子堆疊結構中形成多排第二子溝道孔；其中，所述多排第二子溝道孔中的第M排第二子溝道孔延伸至所述第一停止層中；所述多排第二子溝道孔中的除第M排之外的其它第二子溝道孔均延伸至對應的第一子溝道孔中；在所述第M排第二子溝道孔所在的位置處，形成有分割頂部選擇柵極(TSG， Top Select Gate)的溝槽。

上述方案中，所述第一停止層的材料包括鎢或者氧化鋁。

上述方案中，所述在多排第一子溝道孔中的第M排第一子溝道孔上形成第一停止層，包括：

在所述第M排第一子溝道孔的表面形成第一溝槽；

在所述第一溝槽中填充第一材料，形成所述第一停止層。

上述方案中，所述第一溝槽的徑寬大于所述第M排第一子溝道孔中各第一子溝道孔的頂部徑寬。

上述方案中，所述基底結構還包括：位于所述多排第一子溝道孔中的第一犧牲層；

所述方法還包括：

去除所述第一犧牲層；其中，在去除所述第一犧牲層的過程中，所述第M 排第一子溝道孔中的第一犧牲層未被去除；

形成存儲器材料層，所述存儲器材料層覆蓋所述第M排第二子溝道孔的側壁和所述第一停止層的頂面，且覆蓋連通的第一子溝道孔和第二子溝道孔的側壁和底面；