[發明專利]一種三維存儲器件、制造方法及存儲器系統

在審

• 申請號: 202210049580.8
• 申請日: 2022-01-17
• 公開（公告）號: CN114551231A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 韓玉輝;張坤
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L27/1157;H01L27/11582;H01L29/423;G11C5/02;G11C5/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 張雪;張穎玲

本申請實施例公開了一種三維存儲器件、制造方法及存儲器系統，所述方法包括：提供基底；基底包括襯底、位于襯底上由柵極層和絕緣層交替層疊的堆疊結構和貫穿所述堆疊結構的溝道結構；所述柵極層包括位于所述堆疊結構頂部的頂部選擇柵極層；所述溝道結構包括沿徑向從外向內依次排列的存儲器層、溝道層和溝道氧化物；形成貫穿所述頂部選擇柵極層的多個頂部選擇柵極切口；對所述頂部選擇柵極切口進行填充以形成頂部選擇柵極切線；所述頂部選擇柵極切線將所述堆疊結構分為多個存儲區；其中，所述頂部選擇柵極切線部分地穿過第一溝道結構，并與所述第一溝道結構中的所述溝道氧化物接觸；所述第一溝道結構為位于不同所述存儲區中且相鄰的溝道結構。

技術領域

本申請涉及半導體技術領域，尤其涉及一種三維存儲器件、制造方法及存儲器系統。

背景技術

在目前的3D NAND結構中，是通過將存儲器單元三維地布置在襯底之上來提高集成密度，柵極分為底部選擇柵極、中部選擇柵極以及頂部選擇柵極(Top Select Gate，TSG)三部分，通常在指存儲區設置有頂部選擇柵極切線(Top Select Gate Cut，TSG Cut)，以將指存儲區的頂部選擇柵極分隔成兩部分，在頂部選擇柵極切線下方設置有虛設溝道結構(Dummy Channel Hole，DCH)。由于頂部選擇柵極切線形成于虛設溝道結構之上會造成溝道結構位置的浪費，最終導致存儲密度的明顯下降，而如何進一步提高存儲密度是亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本申請的主要目的在于提供一種三維存儲器件、制造方法及存儲器系統。

為達到上述目的，本申請的技術方案是這樣實現的：

本申請實施例提供一種三維存儲器件的制造方法，所述方法包括：

提供基底；所述基底包括襯底、位于所述襯底上由柵極層和絕緣層交替層疊的堆疊結構和貫穿所述堆疊結構的溝道結構；所述柵極層包括位于所述堆疊結構頂部的頂部選擇柵極層；所述溝道結構包括沿徑向從外向內依次排列的存儲器層、溝道層和溝道氧化物；

形成貫穿所述頂部選擇柵極層的多個頂部選擇柵極切口；

對所述頂部選擇柵極切口進行填充以形成頂部選擇柵極切線；所述頂部選擇柵極切線將所述堆疊結構分為多個存儲區；其中，所述頂部選擇柵極切線部分地穿過第一溝道結構，并與所述第一溝道結構中的所述溝道氧化物接觸；所述第一溝道結構為位于不同所述存儲區中且相鄰的溝道結構。

上述方案中，所述形成頂部選擇柵極切口的步驟包括：

對頂部選擇柵極層及第一溝道結構進行刻蝕以去除所述第一溝道結構位于所述頂部選擇柵極層的存儲器層和部分溝道層，形成多個第一切口；

通過所述第一切口去除所述第一溝道結構位于所述頂部選擇柵極層的溝道層以形成多個所述頂部選擇柵極切口。

上述方案中，所述第一切口的內徑大于位于不同所述存儲區中且相鄰的溝道結構之間的距離。

上述方案中，所述形成頂部選擇柵極切口的步驟包括：

對位于第一溝道結構之間的頂部選擇柵極層進行刻蝕以形成多個第一切口；

通過所述第一切口去除所述第一溝道結構位于所述頂部選擇柵極層的存儲器層和溝道層以形成多個所述頂部選擇柵極切口。

上述方案中，所述第一切口的內徑大于相鄰的第一溝道結構之間的距離，且小于相鄰的第一溝道結構的溝道氧化物之間的距離。

上述方案中，所述頂部選擇柵極切線在平行于所述襯底的第一方向上延伸；所述頂部選擇柵極切線在平行于所述襯底的第二方向上間隔分布；其中，所述第一方向與所述第二方向相互垂直。

上述方案中，相鄰所述頂部選擇柵極切線之間的溝道結構的排數相同。