[發明專利]三維存儲器及其制備方法

有效

• 申請號: 202110490067.8
• 申請日: 2021-05-06
• 公開（公告）號: CN113206106B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 楊遠程;劉磊;周文犀
• 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: 北京英思普睿知識產權代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

1.三維存儲器的制備方法，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層和第一犧牲層的疊層結構；

形成貫穿所述疊層結構的溝道孔并在所述溝道孔的側壁上依次形成功能層和溝道層，以形成溝道結構；

形成貫穿至少一個所述第一犧牲層的頂部選擇柵切口；

經由所述頂部選擇柵切口，依次去除所述至少一個第一犧牲層和所述功能層的與所述至少一個第一犧牲層對應的部分，以形成選擇柵極間隙；

在所述選擇柵極間隙內形成第二犧牲層；

形成貫穿所述疊層結構并延伸至所述襯底的柵極縫隙；

經由所述柵極縫隙去除所述疊層結構內的所述第一犧牲層和所述第二犧牲層，以形成犧牲間隙；以及

在所述犧牲間隙的內壁上形成柵極阻擋層；以及

在形成有所述柵極阻擋層的所述犧牲間隙內形成導電層，以形成柵極層；以及

在所述頂部選擇柵切口內填充電介質材料，以形成頂部選擇柵切口結構。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述犧牲間隙內依次形成所述柵極阻擋層和所述導電層，以形成所述柵極層的步驟包括：

在所述柵極阻擋層和所述導電層之間形成粘合層。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述柵極阻擋層的材料包括氧化鋁，所述粘合層的材料包括氮化鈦，所述導電層的材料包括鎢。

4.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，將所述疊層結構內的所述第一犧牲層和所述第二犧牲層置換為包括柵極阻擋層和導電層的柵極層的步驟之后，所述方法還包括：

在所述柵極縫隙的側壁上形成隔離層；以及

在形成有所述隔離層的所述柵極縫隙內填充導電材料，以形成柵極縫隙結構。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，在所述選擇柵極間隙內形成第二犧牲層的步驟包括：

形成填充所述選擇柵極間隙且覆蓋所述頂部選擇柵切口內壁的第二犧牲層；以及

去除所述第二犧牲層的位于所述頂部選擇柵切口內壁的部分。

6.三維存儲器，其特征在于，所述三維存儲器根據權利要求1至5中任一項所述的制備方法形成，包括：

襯底；

疊層結構，位于所述襯底上，包括交替疊置的電介質層和柵極層，其中，所述柵極層包括導電層以及位于所述電介質層和所述導電層之間并至少部分包圍所述導電層的柵極阻擋層；

溝道結構，貫穿所述疊層結構，包括沿所述溝道結構的徑向方向由內向外的溝道層和功能層；

頂部選擇柵切口結構，從所述疊層結構遠離所述襯底的一側，貫穿所述至少一個柵極層，并且所述頂部選擇柵切口結構的材料包括電介質材料；

其中，位于遠離所述襯底一側的至少一個所述柵極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，所述導電層、所述柵極阻擋層以及所述溝道層共同組成所述三維存儲器的選擇晶體管。

7.根據權利要求6所述的三維存儲器，其特征在于，所述柵極層還包括位于所述導電層和所述柵極阻擋層之間的粘合層。

8.根據權利要求7所述的三維存儲器，其特征在于，所述柵極阻擋層的材料包括氧化鋁，所述粘合層的材料包括氮化鈦，所述導電層的材料包括鎢。

9.根據權利要求7所述的三維存儲器，其特征在于，所述三維存儲器還包括：

柵極縫隙結構，貫穿所述疊層結構并延伸至所述襯底，包括與所述襯底相接觸的導電芯部以及位于所述導電芯部的側壁上并至少部分圍繞所述導電芯部的隔離層。