[發(fā)明專利]三維存儲器件及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110274672.1
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112928117B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設計）人: 顏丙杰
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11519
• 分類號: H01L27/11519;H01L27/11521;H01L27/11551;H01L27/11565;H01L27/11568;H01L27/11578
• 代理公司: 北京英思普睿知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

本申請?zhí)峁┝艘环N三維存儲器件及其制造方法。該三維存儲器件包括：襯底，包括在第一方向上相對設置的臺階區(qū)和非臺階區(qū)；多個存儲塊，在所述襯底上沿垂直于第一方向的第二方向并列設置；以及溝槽結(jié)構(gòu)，設置于相鄰的所述存儲塊之間，其中，所述溝槽結(jié)構(gòu)的至少一部分呈波浪線延伸。

技術領域

本申請涉及半導體領域，更具體的，涉及一種三維存儲器件及其制造方法。

背景技術

三維存儲器件的存儲密度大、儲存量高，在這些年得到了不斷地發(fā)展。例如3DNAND型閃存得到了較廣的應用。

三維存儲器件的存儲結(jié)構(gòu)中可分為臺階區(qū)和非臺階區(qū)，臺階區(qū)中設置有多個DCH(dummy channel hole，虛擬溝道孔)，同時非臺階區(qū)中設置有溝道結(jié)構(gòu)。在制造三維存儲器件的工藝步驟中，非臺階區(qū)需要設置柵線縫隙結(jié)構(gòu)，臺階區(qū)的某些位置需要設置虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)(dummy channel hole trench structure)以分隔不同的存儲塊，虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)可沿著虛擬溝道結(jié)構(gòu)的一個排列方向延伸。

由于虛擬溝道孔溝槽(dummy channel hole trench)的形貌，以及在虛擬溝道孔溝槽中形成虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)時單方向提前封口填充特點的影響，會在虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)中形成一個自上而下的裂縫，進而在柵極層的形成過程中，材料變化產(chǎn)生的應力會拉扯虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)的裂縫，繼而使得存儲結(jié)構(gòu)的邊緣產(chǎn)生沿著虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)的裂紋。這些裂紋會破壞存儲區(qū)，降低了生產(chǎn)良率。尤其是整個晶圓(wafer)的外周部分應力更大，晶圓外周部分的晶片(die)中的虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)更易裂開，這些晶片不能進一步制成合格的三維存儲器件。

發(fā)明內(nèi)容

本申請的實施例提供了一種三維存儲器件，該三維存儲器件包括：襯底，包括在第一方向上相對設置的臺階區(qū)和非臺階區(qū)；多個存儲塊，在所述襯底上沿垂直于第一方向的第二方向并列設置溝槽結(jié)構(gòu)，設置于相鄰的所述存儲塊之間，其中，所述溝槽結(jié)構(gòu)的至少一部分呈波浪線延伸。

在一個實施方式中，在所述溝槽結(jié)構(gòu)中形成有空氣間隙。

在一個實施方式中，所述存儲塊包括位于所述臺階區(qū)中的臺階區(qū)塊和位于所述非臺階區(qū)的存儲區(qū)塊；以及其中，所述溝槽結(jié)構(gòu)包括：柵線縫隙結(jié)構(gòu)，設置于所述非臺階區(qū)，并設置于所述相鄰的存儲塊的存儲區(qū)塊之間；以及虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)，設置于所述相鄰的存儲塊的臺階區(qū)塊之間。

在一個實施方式中，所述呈波浪線延伸的部分包括：第一折段，相對于所述第一方向傾斜至一側(cè)；以及第二折段，與所述第一折段在所述第一方向上交替地接續(xù)設置，并相對所述第一方向傾斜至另一側(cè)。

在一個實施方式中，所述虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)呈波浪線延伸；以及其中，所述第一折段和所述第二折段從所述臺階區(qū)在所述第一方向上的一端交替地接續(xù)設置至所述臺階區(qū)在所述第一方向上的另一端。

在一個實施方式中，所述虛擬溝道孔溝槽結(jié)構(gòu)還包括：至少一對夾板，與所述第一折段或所述第二折段一體式形成，夾持所述柵線縫隙結(jié)構(gòu)。

在一個實施方式中，所述第一折段和所述第二折段是直線段。

在一個實施方式中，所述第一折段的長度和所述第二折段的長度相同。

在一個實施方式中，所述第一折段的長度或所述第二折段的長度在400nm～600nm之間。

在一個實施方式中，所述第一折段和所述第二折段之間的夾角值在80°至100°之間。

在一個實施方式中，所述第一折段和所述第二折段的接續(xù)處為弧形。

在一個實施方式中，三維存儲器件還包括：多個虛擬溝道結(jié)構(gòu)，位于所述非臺階區(qū)所述虛擬溝道結(jié)構(gòu)沿所述存儲塊的堆疊方向貫穿所述存儲塊。