[發(fā)明專利]三維存儲器及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110986441.3
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113707664A
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張坤;周文犀;王迪;薛磊
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11582
• 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

1.一種制備三維存儲器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在襯底上限定的第一區(qū)域內(nèi)形成外圍高壓電路，并采用第一填充層覆蓋所述第一區(qū)域；

在所述襯底的、除所述第一區(qū)域之外的部分上形成疊層結(jié)構(gòu)，其中所述疊層結(jié)構(gòu)包括交替疊置的柵極犧牲層和絕緣層；

保留所述疊層結(jié)構(gòu)位于邊界區(qū)的一部分以形成隔離結(jié)構(gòu)，其中所述邊界區(qū)與所述第一區(qū)域相鄰；以及

去除所述疊層結(jié)構(gòu)的、除位于所述邊界區(qū)之外的部分的柵極犧牲層以形成犧牲間隙，并在所述犧牲間隙內(nèi)填充導(dǎo)電材料以形成所述存儲器的柵極層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述襯底包括：

將第一襯底的表面與絕緣體上硅中單晶硅層的表面結(jié)合；以及

去除所述絕緣體上硅的基體，以形成包括所述單晶硅層和所述第一襯底的所述襯底。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，保留所述疊層結(jié)構(gòu)位于邊界區(qū)的一部分以形成隔離結(jié)構(gòu)，其中所述邊界區(qū)與所述第一區(qū)域相鄰包括：

在所述邊界區(qū)去除部分所述疊層結(jié)構(gòu)，以使所述疊層結(jié)構(gòu)位于所述邊界區(qū)的部分的表面與所述第一填充層的表面齊平；

繼續(xù)在所述邊界區(qū)去除部分所述疊層結(jié)構(gòu)，至暴露出最靠近所述襯底的所述絕緣層，以使所述疊層結(jié)構(gòu)在第一方向分割成兩個部分，其中所述疊層結(jié)構(gòu)的第一部分靠近所述第一填充層；

在所述疊層結(jié)構(gòu)的第二部分中形成臺階結(jié)構(gòu)；以及

形成第二填充層以覆蓋所述第一部分和暴露的所述絕緣層，從而形成隔離結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在襯底上限定的第一區(qū)域內(nèi)形成外圍高壓電路，并采用第一填充層覆蓋所述第一區(qū)域包括：

在所述第一區(qū)域中形成所述外圍高壓電路的淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)，其中所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)貫穿所述單晶硅層并延伸至所述第一襯底中；

在所述淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)之間的區(qū)域中形成所述外圍高壓電路的柵極結(jié)構(gòu)；

在所述單晶硅層的、位于所述柵極結(jié)構(gòu)的兩側(cè)的部分中分別形成源區(qū)、漏區(qū)和偏置區(qū)；以及

采用所述第一填充層覆蓋所述第一區(qū)域。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述疊層結(jié)構(gòu)中形成有溝道結(jié)構(gòu)、柵極間隙結(jié)構(gòu)和臺階結(jié)構(gòu)，其特征在于，

通過形成所述溝道結(jié)構(gòu)、所述柵極間隙結(jié)構(gòu)和所述臺階結(jié)構(gòu)過程中所產(chǎn)生的熱量對位于所述源區(qū)、所述漏區(qū)和所述偏置區(qū)內(nèi)的導(dǎo)電雜質(zhì)進行退火。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在形成所述柵極層之后，所述方法還包括：

在所述疊層結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述襯底的一側(cè)連接外圍電路芯片，

其中，所述外圍電路芯片包括外圍低壓電路和外圍超低壓電路。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一襯底包括鄰近所述單晶硅層一側(cè)的阻隔層，所述阻隔層包括正對所述外圍高壓電路的第一阻隔層，其特征在于，所述方法還包括：

在所述疊層結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離所述第一填充層的部分中形成溝道結(jié)構(gòu)，所述溝道結(jié)構(gòu)貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)和所述單晶硅層，并延伸至所述第一襯底中；

去除所述第一襯底中除所述第一阻隔層之外的部分，并去除延伸至所述第一襯底中的部分所述溝道結(jié)構(gòu)，以暴露所述單晶硅層和所述溝道結(jié)構(gòu)中的溝道層；以及

形成導(dǎo)電層以覆蓋暴露的所述單晶硅層的表面和暴露的所述溝道層。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，在暴露的所述單晶硅層的表面形成延伸穿過暴露的所述溝道層的導(dǎo)電層包括：

在所述第一阻隔層的表面和所述單晶硅層的表面上形成延伸穿過暴露的所述溝道層的初始導(dǎo)電層；

去除所述初始導(dǎo)電層中正對所述第一阻隔層的部分至暴露出所述第一阻隔層以形成開口；以及

采用填充介質(zhì)層填充所述開口，其中所述初始導(dǎo)電層中剩余的部分形成所述導(dǎo)電層。