三维存储器及其制备方法、电子设备技术

本申请提供的三维存储器的制备方法，形成贯穿叠层结构的第一凹槽后，在第一凹槽侧壁形成第一保护层，对组成第一凹槽侧壁的各层结构进行保护，防止实施其他制备工艺时损坏侧壁上的各层结构。随后形成贯穿第一凹槽底壁、牺牲层并延伸至第一半导体材料层的第二凹槽，再在第二凹槽侧壁、第二凹槽底壁形成第二保护层，利用第二保护层对与牺牲层相邻的第一半导体材料层等层结构进行保护，特别是防止底部的第一半导体材料层在牺牲层去除时被移除，造成损坏，同时第二保护层还可以通过对底部层结构的保护为顶部层结构提供有效的支撑基础，有利于增加三维存储器的结构稳定性，提高三维存储器的质量，进而提供了三维存储器、电子设备。电子设备。电子设备。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制备方法、电子设备


[0001]本申请属于半导体
，具体涉及三维存储器及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]由于三维存储器的功耗低、质量轻、并且属于性能优异的非易失存储产品，在电子产品中得到了越来越广泛的应用。但同时用户对三维存储器的期望值与要求也越来越高。三维存储器的传统制备方法大体为：先在衬底上先依次层叠沉积牺牲层与叠层结构，再形成NAND串与栅缝隙，随后去除牺牲层以形成空隙。随后去除空隙内的NAND串外围的存储器层露出沟道层。再利用化学气相沉积法在空隙内形成半导体材料层。但在去除牺牲层的过程中，可能会损坏底部半导体材料层，从而影响底部半导体材料层电学性能的稳定性，从而影响三维存储器的质量。

技术实现思路

[0003]鉴于此，本申请第一方面提供了一种三维存储器的制备方法，所述制备方法包括：
[0004]提供衬底，在所述衬底上形成第一半导体材料层；
[0005]在所述第一半导体材料层上形成牺牲层；
[0006]在所述牺牲层上形成叠层结构；
[0007]形成贯穿所述叠层结构的第一凹槽；
[0008]在所述第一凹槽侧壁形成第一保护层；
[0009]形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽；
[0010]在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁形成第二保护层
[0011]本申请第一方面提供的三维存储器的制备方法，形成贯穿叠层结构的第一凹槽后，在第一凹槽侧壁形成第一保护层，对组成第一凹槽侧壁的各层结构进行保护，防止实施其他制备工艺时损坏侧壁上的各层结构，以减少不同制备工艺之间的干扰。随后形成贯穿第一凹槽底壁、牺牲层并延伸至第一半导体材料层的第二凹槽，再在第二凹槽侧壁、第二凹槽底壁形成第二保护层，利用第二保护层对与牺牲层相邻的第一半导体材料层等层结构进行保护，特别是防止底部的第一半导体材料层在牺牲层去除时被移除，造成损坏，同时第二保护层还可以通过对底部层结构的保护为顶部层结构提供有效的支撑基础，有利于增加三维存储器的结构稳定性，从而提高三维存储器的质量。
[0012]本申请第二方面提供了一种三维存储器，所述三维存储器包括：
[0013]基体；
[0014]设于所述基体上的第一半导体材料层；
[0015]设于所述第一半导体材料层上的第三半导体材料层；
[0016]设于所述第三半导体材料层上的堆栈结构；
[0017]贯穿所述堆栈结构、所述第三半导体材料层并延伸至所述第一半导体材料层内的
栅缝隙；
[0018]设于所述栅缝隙对应所述第一半导体材料层所在侧壁上、及所述栅缝隙底壁上的第二保护层。
[0019]本申请第二方面提供的三维存储器，通过在栅缝隙对应第一半导体材料层所在侧壁上、及栅缝隙底壁上设置第二保护层，提供第一半导体材料层与栅缝隙之间的结构支撑。另外，由于第三半导体材料层与第一半导体材料层相邻，第二保护层还可以用于维持第三半导体材料层与第一半导体材料层之间的结构稳定性。同时，利用第二保护层对底部层结构的保护可以为如堆栈结构等顶部层结构提供有效的支撑基础，有利于增加三维存储器的结构稳定性，从而提高三维存储器的质量。
[0020]本申请第三方面还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和如本申请第二方面所提供的三维存储器，所述处理器用于向所述三维存储器中写入数据和读取数据。
[0021]本申请第三方面提供的一种电子设备，通过采用本申请第二方面提供的三维存储器，可提高三维存储器与电子设备电学性能的稳定性，提高电子设备的质量。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对本申请实施方式中所需要使用的附图进行说明。
[0023]图1为本申请一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0024]图2
‑
图8分别为图1中S100，S200，S300，S400，S500，S600，S700对应的结构示意图。
[0025]图9为本申请另一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0026]图10为图9中S710对应的结构示意图。
[0027]图11为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0028]图12为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0029]图13为图11中S510对应的结构示意图。
[0030]图14为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0031]图15
‑
图20分别为图11中S310，S320，S410，S610，S700对应的结构示意图。
[0032]图21为一实施方式中三维存储器的结构示意图。
[0033]图22为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0034]图23为图22中S800对应的结构示意图。
[0035]图24为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0036]图25为另一实施方式中三维存储器的结构示意图。
[0037]图26为图24中S810对应的结构示意图。
[0038]图27为图24中S820对应的结构示意图。
[0039]图28为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0040]图29为图28中S900对应的结构示意图。
[0041]图30为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0042]图31为图30中S910对应的结构示意图。
[0043]图32为图30中S920对应的结构示意图。
[0044]图33为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0045]图34为图33中S110对应的结构示意图。
[0046]图35为图33中S120对应的结构示意图。
[0047]图36为本申请又一实施方式中三维存储器的制备方法的工艺流程图。
[0048]图37为图36中S1000对应的结构示意图。
[0049]图38为图36中S1100对应的结构示意图。
[0050]图39为图36中S1200对应的结构示意图。
[0051]图40为又一实施方式中三维存储器的结构示意图。
[0052]图41为又一实施方式中三维存储器的结构示意图。
[0053]标号说明：
[0054]三维存储器
‑
1，衬底
‑
10，基体
‑
11，第一半导体材料层
‑
20，第二半导体材料层
‑
21、第三半导体材料层
‑
22，牺牲层
‑
30，第一子牺牲层
‑
31，第二子牺牲层32，第三子牺牲层33，叠层结构
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：提供衬底，在所述衬底上形成第一半导体材料层；在所述第一半导体材料层上形成牺牲层；在所述牺牲层上形成叠层结构；形成贯穿所述叠层结构的第一凹槽；在所述第一凹槽侧壁形成第一保护层；形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽；在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁形成第二保护层。2.如权利要求1所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，“在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁形成第二保护层”包括：在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁、及所述第一保护层上形成第二保护层。3.如权利要求1所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，“在所述牺牲层上形成叠层结构”包括在所述牺牲层上形成第二半导体材料层；在所述第二半导体材料层上形成叠层结构；“形成贯穿所述叠层结构的第一凹槽”包括：形成贯穿所述叠层结构并延伸至所述第二半导体材料层内的第一凹槽；“形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽”包括：蚀刻去除所述第一凹槽底壁下的所述第二半导体材料层、所述牺牲层、部分所述第一半导体材料层，形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽。4.如权利要求1所述三维存储器的制备方法，其特征在于，“在所述第一凹槽侧壁上形成第一保护层”包括：在所述第一凹槽侧壁、所述第一凹槽底壁形成第一保护层；“形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽”包括：蚀刻去除所述第一凹槽底壁下的所述第一保护层、所述牺牲层、部分所述第一半导体材料层，形成贯穿所述第一凹槽底壁、所述牺牲层并延伸至所述第一半导体材料层内的第二凹槽。5.如权利要求1所述三维存储器的制备方法，其特征在于，被贯穿所述底壁的所述第一凹槽和所述第二凹槽形成栅缝隙。6.如权利要求2所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，所述第二保护层在所述第二凹槽侧壁的厚度大于所述第二保护层在所述第一保护层上的厚度。7.如权利要求2所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，所述第一保护层的材质为半导体材料。8.如权利要求7所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，“在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁、及所述第一保护层上形成第二保护层”包括：
对靠近所述第二凹槽底壁的部分所述第一半导体材料层、靠近所述第二凹槽侧壁的部分所述第一半导体材料层、及所述第一凹槽侧壁上的部分所述第一保护层进行氧化，以在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁、及所述第一保护层上形成第二保护层。9.如权利要求2所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，在所述“在所述第二凹槽侧壁、所述第二凹槽底壁形成第二保护层”之后，还包括：去除所述牺牲层以形成空隙。10.如权利要求9所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，所述牺牲层包括沿远离所述衬底方向且层叠设置的第一子牺牲层、第二子牺牲层、第三子牺牲层；“去除所述牺牲层以形成空隙”包括：去除所述第二子牺牲层；去除所述第一子牺牲层、所述第三子牺牲层、所述第二凹槽侧壁和所述第二凹槽底壁的部分所述第二保护层、及在所述第一保护层上的全部所述第二保护层，以形成空隙。11.如权利要求10所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，所述第一子牺牲层、所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林春，
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：