[發(fā)明專利]存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、三維存儲(chǔ)器及其制造方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011466326.5
• 申請(qǐng)日: 2020-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112614839A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)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;H01L27/11521;H01L27/11556;H01L27/11565;H01L27/11568;H01L27/11582
• 代理公司: 北京漢之知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11479
• 代理人: 高園園

本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、三維存儲(chǔ)器及其制造方法，將用來(lái)劃分相鄰兩個(gè)塊結(jié)構(gòu)的柵線分隔槽去掉，僅保留對(duì)塊結(jié)構(gòu)內(nèi)部進(jìn)行區(qū)劃的柵線分隔槽，去除偽柵極層時(shí)會(huì)保留部分，保留的偽柵極層形成了隔離結(jié)構(gòu)，通過(guò)該隔離結(jié)構(gòu)可區(qū)劃隔絕不同的塊結(jié)構(gòu)；保留的偽柵極層將相鄰的塊結(jié)構(gòu)連在一起，使結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固，增加了對(duì)堆棧結(jié)構(gòu)的支撐，提高了器件的良率；塊結(jié)構(gòu)之間的柵線分隔槽被省略，降低了柵線分隔槽的刻蝕工作量，減少了熱過(guò)程，由此減少了襯底應(yīng)力的改變和翹曲，提高了成膜質(zhì)量；塊結(jié)構(gòu)之間的柵線分隔槽被省略，減小了柵線分隔槽的占用面積，在相同存儲(chǔ)容量的基礎(chǔ)上節(jié)省了芯片面積，有利于器件的高密度和結(jié)構(gòu)小型化設(shè)計(jì)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、三維存儲(chǔ)器及其制造方法。

背景技術(shù)

三維存儲(chǔ)器是一種堆棧數(shù)據(jù)單元的技術(shù)，目前已可實(shí)現(xiàn)32層及以上數(shù)據(jù)單元的堆棧，其克服了平面存儲(chǔ)器實(shí)際擴(kuò)展極限的限制，進(jìn)一步提高了存儲(chǔ)容量，降低了每一數(shù)據(jù)位的存儲(chǔ)成本，降低了能耗。

但是，三維存儲(chǔ)器的制造過(guò)程步驟繁雜，幾乎所有步驟均涉及到加熱、冷卻等熱過(guò)程，每一個(gè)熱過(guò)程都會(huì)造成襯底內(nèi)部應(yīng)力的變化，襯底應(yīng)力的變化會(huì)引起襯底不同程度的翹曲，從而影響其成膜質(zhì)量，及后續(xù)器件的良率；另外，在三維存儲(chǔ)器的形成過(guò)程中，隨著堆棧層數(shù)的增加，在器件制造過(guò)程中，會(huì)面臨結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定甚至坍塌的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響成品率。對(duì)存儲(chǔ)容量的需求以及處于成本的考慮，通常會(huì)增加堆棧層數(shù)，而層數(shù)增加就會(huì)面臨結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定以及襯底翹曲等問(wèn)題，這就出現(xiàn)了存儲(chǔ)容量與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及襯底翹曲之間的矛盾。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)存儲(chǔ)器區(qū)塊之間的分隔結(jié)構(gòu)的三維存儲(chǔ)器的制造方法，用于解決上述技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，首先，本發(fā)明提供一種三維存儲(chǔ)器的制造方法，包括步驟：

提供第一襯底；

在所述第一襯底上形成堆棧結(jié)構(gòu)，所述堆棧結(jié)構(gòu)包括層疊交替的第一介電層和偽柵極層，且所述堆棧結(jié)構(gòu)包括沿第一方向相鄰設(shè)置的臺(tái)階區(qū)和核心區(qū)，所述堆棧結(jié)構(gòu)還包括沿第二方向相鄰設(shè)置的多個(gè)塊結(jié)構(gòu)；

在所述塊結(jié)構(gòu)的內(nèi)部形成若干沿第三方向貫穿所述堆棧結(jié)構(gòu)的柵線分隔槽，且所述柵線分隔槽沿著所述第一方向在所述臺(tái)階區(qū)和所述核心區(qū)內(nèi)斷續(xù)分布；

沿著所述柵線分隔槽，去除所述偽柵極層，在所述塊結(jié)構(gòu)的邊緣區(qū)域保留部分所述偽柵極層，并與所述第一介電層形成隔離結(jié)構(gòu)，以將所述堆棧結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)所述塊結(jié)構(gòu)；

其中，在所述堆棧結(jié)構(gòu)的堆棧平面內(nèi)，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第三方向同時(shí)垂直于所述第二方向與所述第一方向。

可選地，在形成所述堆棧結(jié)構(gòu)之后，在形成所述柵線分隔槽之前，所述三維存儲(chǔ)器的制造方法還包括步驟：

在所述臺(tái)階區(qū)中形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)包括多級(jí)臺(tái)階；

形成第二介電層，所述第二介電層覆蓋所述臺(tái)階結(jié)構(gòu)和所述核心區(qū)；

在所述核心區(qū)中形成導(dǎo)電溝道結(jié)構(gòu)。

可選地，若干所述柵線分隔槽按照交替設(shè)置的第一間距和第二間距在所述第二方向上間隔排列，在所述第二方向上將所述偽柵極層劃分為長(zhǎng)度為所述第一間距和所述第二間距的若干偽柵極段，所述第一間距小于所述第二間距。

可選地，在形成所述柵線分隔槽之后，在刻蝕去除所述偽柵極層之前，所述三維存儲(chǔ)器的制造方法還包括步驟：

形成頂部隔絕結(jié)構(gòu)，所述頂部隔絕結(jié)構(gòu)與所述隔離結(jié)構(gòu)將所述堆棧結(jié)構(gòu)劃分為多個(gè)所述塊結(jié)構(gòu)。

可選地，形成所述頂部隔絕結(jié)構(gòu)的步驟包括：