[發(fā)明專利]一種三維存儲器及其制作方法

有效

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• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112466886B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發(fā)明（設計）人: 吳林春
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H10B43/35
• 分類號: H10B43/35;H10B43/27
• 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

1.一種三維存儲器的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一基底結構，所述基底結構自下而上依次包括襯底、底部犧牲層、底部介質層及疊層結構，所述疊層結構包括在垂直方向上堆疊的柵極犧牲層，相鄰所述柵極犧牲層之間設有電介質層；

形成垂直溝道結構于所述基底結構中，所述垂直溝道結構上下貫穿所述疊層結構，并往下延伸至所述襯底中，所述垂直溝道結構包括溝道層及環(huán)繞于所述溝道層外側面及外底面的存儲疊層；

形成柵線縫隙于所述基底結構中，所述柵線縫隙上下貫穿所述疊層結構，并至少往下延伸至所述底部犧牲層中；

去除所述柵極犧牲層，得到多條柵極橫向縫隙；

形成導電層于所述柵極橫向縫隙中；

形成側墻保護層于所述柵線縫隙的側壁；

去除所述底部犧牲層，得到底部橫向縫隙；

經由所述底部橫向縫隙去除所述存儲疊層的一部分以暴露出所述溝道層的一部分；

形成底部多晶硅層于所述底部橫向縫隙中；

形成陣列公共源極結構于所述柵線縫隙中。

2.根據權利要求1所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：在所述柵線縫隙的徑向上，所述側墻保護層由外而內依次包括氧化硅層及氮化硅層。

3.根據權利要求1所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于，形成所述導電層于所述柵極橫向縫隙中包括以下步驟：

形成第一粘附層于所述柵極橫向縫隙中，所述第一粘附層還附著于所述底部介質層被所述柵線縫隙暴露的表面及所述電介質層被所述柵線縫隙暴露的表面；

形成第二粘附層于所述柵極橫向縫隙中；

形成柵極材料層于所述柵極橫向縫隙中。

4.根據權利要求3所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：所述第一粘附層的材質包括氧化鋁。

5.根據權利要求3所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：所述底部犧牲層與所述底部介質層之間還設有底部保護層，在去除所述柵極犧牲層時，所述底部保護層靠近所述柵線縫隙的一端也被部分去除，得到側面缺口，所述第一粘附層還填充進所述側面缺口。

6.根據權利要求5所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：在去除所述底部犧牲層之后，還包括去除所述底部保護層的步驟。

7.根據權利要求1所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：所述襯底中設有一凹槽，所述底部犧牲層填充進所述凹槽，所述柵線縫隙在所述襯底上的正投影位于所述凹槽內。

8.根據權利要求7所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：在形成所述底部多晶硅層之后以及形成所述陣列公共源極結構之前，還包括形成底部外延層于所述凹槽中的步驟。

9.根據權利要求8所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：所述底部外延層自下而上依次包括N型外延硅層及N型多晶硅層。

10.根據權利要求1所述的三維存儲器的制作方法，其特征在于：所述襯底與所述底部犧牲層的界面處設有阻擋層，在去除所述底部犧牲層之后，還包括去除所述阻擋層的步驟。

11.一種三維存儲器，其特征在于，包括：

襯底；

底部多晶硅層，位于所述襯底上；

底部介質層，位于所述底部多晶硅層上；

多個導電層，在垂直方向上堆疊于所述底部介質層上方，相鄰所述導電層之間設有電介質層；

垂直溝道結構，上下貫穿多個所述導電層及所述電介質層，并往下延伸至所述襯底中，所述垂直溝道結構包括溝道層及環(huán)繞于所述溝道層外側面及外底面的存儲疊層，所述底部多晶硅層橫向貫穿所述存儲疊層以與所述溝道層連接；

陣列公共源極結構，上下貫穿多個所述導電層、所述電介質層及所述底部介質層，所述陣列公共源極結構包括導電結構及包圍于所述導電結構外側面的隔離側墻，所述隔離側墻與所述底部多晶硅層直接接觸；

所述陣列公共源極結構下方設有底部外延層，所述底部外延層自下而上依次包括N型外延硅層及N型多晶硅層，所述N型外延硅層位于所述襯底中，所述N型多晶硅層作為所述底部多晶硅層的一部分，所述隔離側墻與所述N型多晶硅層直接接觸。