【技术实现步骤摘要】
三维存储器结构及其制备方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别是涉及一种三维存储器结构及其制备方法。
技术介绍
3DNAND存储器由于其所具有的三维堆叠结构，相比普通二维存储器件具有更高的单位面积存储密度，是极具革新性的存储器主流发展方向。目前，在3DNAND存储器的工艺制程中，基于器件性能提升的需求，器件堆叠结构的层数也在不断增加，这对贯穿堆叠结构的栅线隙沟槽或沟道孔等结构的刻蚀工艺提出了新的挑战，特别是在核心区和台阶区等具有不同膜层结构区域的刻蚀不均匀性将更趋于显著。为了防止刻蚀不均匀性导致的过刻蚀使器件结构受损，需要对刻蚀等工艺进行调试并针对性地调整不同区域的膜层结构。然而，在现有的3DNAND存储器工艺制程中，仅通过调整刻蚀工艺及膜层结构已无法克服由刻蚀不均匀性所导致的器件结构缺陷。例如，栅线隙沟槽刻蚀时，核心区主要由氮化硅层和氧化硅层交替堆叠构成，而在台阶区氧化硅层占据了更大比例，这将导致在同一刻蚀过程中，核心区的刻蚀速率更快。当台阶区仍在刻蚀时，核心区的刻蚀过程已触及底部停止层，过多的过刻...
【技术保护点】
1.一种三维存储器结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n提供具有凹槽的半导体衬底，在所述半导体衬底中定义核心区和台阶区，所述凹槽位于所述核心区；/n在所述凹槽中依次形成牺牲层和第一半导体层；/n在所述半导体衬底和所述第一半导体层上方形成堆叠结构，在所述核心区形成贯穿所述堆叠结构至所述半导体衬底内的沟道结构；所述堆叠结构在所述台阶区具有台阶结构；/n形成贯穿所述堆叠结构的栅线隙沟槽，所述栅线隙沟槽在所述核心区的部分贯穿所述堆叠结构至所述牺牲层；/n去除所述牺牲层，并填充第二半导体层；/n在所述栅线隙沟槽中形成栅线隙结构。/n
【技术特征摘要】
1.一种三维存储器结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供具有凹槽的半导体衬底，在所述半导体衬底中定义核心区和台阶区，所述凹槽位于所述核心区；
在所述凹槽中依次形成牺牲层和第一半导体层；
在所述半导体衬底和所述第一半导体层上方形成堆叠结构，在所述核心区形成贯穿所述堆叠结构至所述半导体衬底内的沟道结构；所述堆叠结构在所述台阶区具有台阶结构；
形成贯穿所述堆叠结构的栅线隙沟槽，所述栅线隙沟槽在所述核心区的部分贯穿所述堆叠结构至所述牺牲层；
去除所述牺牲层，并填充第二半导体层；
在所述栅线隙沟槽中形成栅线隙结构。
2.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：在所述凹槽中依次形成所述牺牲层和所述第一半导体层的方法包括如下步骤：
在所述半导体衬底的上方依次沉积所述牺牲层和所述第一半导体层；
去除所述半导体衬底上除所述凹槽外其他区域的所述牺牲层和所述第一半导体层。
3.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：所述牺牲层和所述第一半导体层之间还形成有隔离介质层。
4.根据权利要求3所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：所述隔离介质层包括氮氧化硅层或氮化硅层；所述牺牲层包括多晶硅层；所述第一半导体层和所述第二半导体层包括掺杂多晶硅层。
5.根据权利要求3所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：在形成所述栅线隙沟槽后，还包括在所述栅线隙沟槽的侧壁形成侧墙介质层，并去除位于所述栅线隙沟槽底部的所述隔离介质层的步骤。
6.根据权利要求5所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：在形成所述牺牲层之前还包括在所述半导体衬底上形成绝缘介质层的步骤；在去除所述牺牲层后，还包括去除所述隔离介质层和所述绝缘介质层的步骤。
7.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：所述栅线隙沟槽在所述台阶区的部分贯穿所述堆叠结构至所述半导体衬底。
8.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：将所述核心区与所述台阶区的交界处定义为交界区；在所述堆叠结构中形成栅线隙沟槽前，还包括在所述交界区形成虚设沟道结构的步骤；所述虚设沟道结构贯穿所述堆叠结构至所述半导体衬底内。
9.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：所述堆叠结构由栅极牺牲层和隔离层交替层叠构成；在所述堆叠结构中形成所述栅线隙沟槽后，还包括去除所述栅极牺牲层，并形成栅极层的步骤。
10.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：在所述栅线隙沟槽中形成所述栅线隙结构后，还包括形成金属连接结构的步骤。
11.根据权利要求10所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于：将所述半导体衬底所在晶圆定义为阵列...
【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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