[發明專利]三維存儲器的制造方法及三維存儲器

在審

• 申請號: 202011537733.0
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112670295A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發明（設計）人: 張強威;許宗珂;袁彬;王同
• 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的制造方法及三維存儲器，在本發明所提供的三維存儲器的制造方法中，在襯底的堆棧平面內，多個偽溝道孔與多個接觸孔分別呈陣列分布，且一個接觸孔的周圍設有多個偽溝道孔，偽溝道孔與接觸孔在第一方向上相互錯開，且偽溝道孔與接觸孔在第二方向上相互錯開，即使偽溝道孔和后續形成的接觸孔之間存在第一方向或第二方向的套刻偏移，也不會存在重疊合并的風險，不影響三維存儲器的結構布局設計，增強了三維存儲器的結構穩定性和電學性能；偽溝道孔統一設計為方向一致的長條狀，降低了其刻蝕工藝難度和后續形成的柵線分隔槽的刻蝕工藝難度。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，特別是涉及一種三維存儲器的制造方法及三維存儲器。

背景技術

三維存儲器是一種堆棧數據單元的技術，目前已可實現32層及以上數據單元的堆棧，其克服了平面存儲器實際擴展極限的限制，進一步提高了存儲容量，降低了每一數據位的存儲成本，降低了能耗。

在目前的三維存儲器的制造過程中，隨著存儲層數的不斷增加，核心區的溝道結構和臺階區的偽溝道結構分版已經成為主流趨勢，臺階區的偽溝道結構多利用氧化硅填充，由于采用了氧化硅作為偽溝道結構的填充物，與傳統的ONOP填充的偽溝道結構相比，其支撐作用會相對較弱，在經過底部選擇柵的氧化物填充以及柵極層的替換填充之后，偽溝道結構會有偏移形變，此時偽溝道結構與后續的接觸孔在X方向上的套刻偏移會比較大，為避免其帶來的影響，需要根據偽溝道結構與后續的接觸孔在X方向上的套刻偏移量進行偽溝道結構的掩膜校正，學習處理周期較長，進而影響三維存儲器的生產制造效率。

因此，如何避免偽溝道結構與后續的接觸孔之間的套刻偏移帶來的影響，是目前亟待解決的問題。

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基于具有一定方向傾向性的偽溝道結構的三維存儲器的制造方法，用于解決上述技術問題。

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的制造方法，包括：

提供襯底，在所述襯底中定義核心區及與所述核心區相鄰的臺階區；

在所述襯底上形成堆棧結構，所述堆棧結構包括層疊交替設置的第一介電層和偽柵極層；

形成垂直貫穿所述臺階區上的所述堆棧結構的偽溝道孔；

填充所述偽溝道孔，形成偽溝道結構；

將所述偽柵極層替換為柵極層；

在所述臺階區中形成接觸孔；

填充所述接觸孔，形成導電插塞；

其中，在所述襯底的堆棧平面內，多個所述偽溝道孔呈陣列分布，且在光刻修正之前，每個所述偽溝道孔在第一方向上延伸呈長條狀設置。

可選地，在所述襯底的堆棧平面內，多個所述接觸孔呈陣列分布，且一個所述接觸孔的周圍設有多個所述偽溝道孔，所述偽溝道孔與所述接觸孔在所述第一方向及第二方向上均相互錯開，所述第二方向垂直于所述第一方向。

可選地，在光刻修正之后，所述偽溝道孔在所述襯底上的垂直投影形狀呈橢圓形，且所述橢圓形的長軸沿所述第一方向，所述接觸孔在所述襯底上的垂直投影形狀呈圓形。

可選地，沿著所述臺階區指向所述核心區的方向，所述偽溝道孔的密度逐漸增大。

可選地，在形成所述堆棧結構之后，在替換形成所述柵極層之前，所述三維存儲器的制造方法還包括：

形成垂直貫穿所述核心區的溝道孔；

填充所述溝道孔，形成導電溝道結構，所述導電溝道結構包括導電溝道層。

可選地，在形成所述堆棧結構之后，在替換形成所述柵極層之前，所述三維存儲器的制造方法還包括：