[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110490025.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113206105B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊遠(yuǎn)程;劉磊;周文犀
• 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): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京英思普睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國(guó)斌

1.三維存儲(chǔ)器的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

在襯底上形成包括交替疊置的電介質(zhì)層和犧牲層的疊層結(jié)構(gòu)；

形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的溝道孔，以及在所述溝道孔的側(cè)壁上依次形成功能層和溝道層，以形成溝道結(jié)構(gòu)；

形成貫穿至少一個(gè)所述犧牲層的頂部選擇柵切口；

經(jīng)由所述頂部選擇柵切口，依次去除所述至少一個(gè)犧牲層和所述功能層的與所述至少一個(gè)犧牲層對(duì)應(yīng)的部分，以形成選擇柵極間隙；

在所述選擇柵極間隙的內(nèi)壁上形成絕緣層，并在形成有所述絕緣層的所述選擇柵極間隙內(nèi)形成選擇柵極層；以及

在所述頂部選擇柵切口內(nèi)填充電介質(zhì)材料，以形成頂部選擇柵切口結(jié)構(gòu)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述絕緣層的材料包括氧化硅，所述選擇柵極層的材料包括摻雜的多晶硅。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，形成所述溝道結(jié)構(gòu)的步驟包括：

在所述溝道孔的底部形成外延層；

在所述溝道孔的側(cè)壁和所述外延層的遠(yuǎn)離所述襯底的表面形成功能層；以及

在所述功能層的表面形成與所述外延層相接觸的溝道層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，形成所述溝道結(jié)構(gòu)的步驟之后，所述方法還包括：

在形成有所述功能層和所述溝道層的所述溝道孔內(nèi)形成絕緣填充層；以及

在所述絕緣填充層的遠(yuǎn)離所述襯底的端部形成與所述溝道層相接觸的溝道插塞。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，在形成所述溝道結(jié)構(gòu)的步驟之后，所述方法還包括：

形成蓋帽層，以覆蓋所述溝道結(jié)構(gòu)和所述疊層結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述襯底的表面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，形成貫穿至少一個(gè)所述犧牲層的所述頂部選擇柵切口的步驟包括：

形成貫穿所述蓋帽層和至少一個(gè)所述犧牲層、并延伸至所述電介質(zhì)層的頂部選擇柵切口。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，在所述選擇柵極間隙的內(nèi)壁上形成絕緣層，并在形成有所述絕緣層的所述選擇柵極間隙內(nèi)形成選擇柵極層的步驟包括：

在所述頂部選擇柵切口的內(nèi)壁上依次沉積所述絕緣層和所述選擇柵極層；以及

去除所述絕緣層和所述選擇柵極層位于所述頂部選擇柵切口的內(nèi)壁上部分。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述方法還包括：

形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)并延伸至所述襯底的柵極縫隙；

經(jīng)由所述柵極縫隙去除所述犧牲層，以形成柵極間隙；

在所述柵極間隙內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成柵極層；以及

在所述柵極縫隙內(nèi)填充導(dǎo)電材料，以形成柵極縫隙結(jié)構(gòu)。

9.三維存儲(chǔ)器，其特征在于，包括：

襯底；

存儲(chǔ)疊層結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上，包括交替疊置的第一電介質(zhì)層和柵極層；

選擇疊層結(jié)構(gòu)，位于所述存儲(chǔ)疊層結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)，包括交替疊置的第二電介質(zhì)層和選擇柵極層，以及位于所述第二電介質(zhì)層和所述選擇柵極層之間的且至少部分包圍所述選擇柵極層的絕緣層；

溝道結(jié)構(gòu)，依次貫穿所述選擇疊層結(jié)構(gòu)和所述存儲(chǔ)疊層結(jié)構(gòu)，包括：沿所述溝道結(jié)構(gòu)的徑向方向由內(nèi)向外的溝道層和功能層；以及

頂部選擇柵切口結(jié)構(gòu)，貫穿所述選擇疊層結(jié)構(gòu)；

其中，所述絕緣層在平行于所述襯底的方向上貫穿所述功能層，并與所述溝道層相接觸，所述選擇柵極層、所述絕緣層以及所述溝道層共同組成所述三維存儲(chǔ)器的選擇晶體管，所述選擇疊層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的所述溝道層與所述存儲(chǔ)疊層結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的所述溝道層具有相同材料。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三維存儲(chǔ)器，其特征在于，所述絕緣層的材料包括氧化硅，所述選擇柵極層的材料包括摻雜的多晶硅。