三维存储器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种三维存储器及其制作方法，该三维存储器包括：衬底；位于衬底上的栅极堆叠结构，划分为沿平行于衬底的第一横向依次设置的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，垂直于衬底并在第一横向贯穿台阶区，以将台阶区划分为多个块台阶区；栅极分隔结构，垂直于衬底并在虚拟分隔结构的假想延伸线上沿第一横向贯穿核心区，以将核心区划分为多个块核心区，栅极分隔结构具有在第一横向与虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，虚拟分隔结构具有在第一横向与栅极分隔结构相接触的第二侧端部，第一侧端部被包围在第二侧端部内，或第二侧端部被包围在第一侧端部内，从而避免了在利用栅极分隔结构分隔台阶区时栅极分隔结构易在台阶区发生变形甚至断裂的问题。变形甚至断裂的问题。变形甚至断裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及存储器
，具体涉及一种三维存储器及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，半导体工业不断寻找新的生产方式，以使得存储器装置中的每一存储器裸片具有更多数量的存储器单元。其中，3D NAND(三维与非门)存储器由于其存储密度高、成本低等优点，已成为目前较为前沿、且极具发展潜力的三维存储器技术。
[0003]3D NAND存储器通常会包括一个或多个片存储区。在片存储区的至少一侧通常会设置有用于引出栅极的台阶区。台阶区具有阶梯形状。片存储区和台阶区通常会分割成多个区块，以得到多个块存储区。
[0004]但是，现有的3D NAND存储器是利用栅线隔槽(或称栅极分隔结构)来分隔区块的，由于台阶区的应力作用，位于台阶区中的栅线隔槽易发生变形，甚者断裂，进而影响3D NAND存储器的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三维存储器及其制作方法，以避免栅线隔槽在台阶区发生变形，进而提高三维存储器的性能。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种三维存储器，该三维存储器包括：栅极堆叠结构，栅极堆叠结构包括沿第一方向并列设置且直接接触的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，在第一方向贯穿台阶区；栅极分隔结构，在第一方向贯穿核心区，栅极分隔结构具有在第一方向与虚拟分隔结构相接触的第一端部，虚拟分隔结构具有在第一方向与栅极分隔结构相接触的第二端部，且第一端部位于第二端部内。
[0007]其中，第二端部包括两个夹持子部，第一端部在垂直于第一方向的第二方向上位于两个夹持子部之间，且与两个夹持子部直接接触。
[0008]其中，夹持子部在垂直于第一方向的第二方向上的宽度，沿第一方向从台阶区向核心区的方向逐渐增大。
[0009]其中，第二端部还包括连接子部，连接子部与两个夹持子部相连接。
[0010]其中，连接子部与第一端部直接接触。
[0011]其中，虚拟分隔结构还包括与第二端部并列布置且直接接触的第二延伸部。
[0012]其中，第二延伸部沿第一方向延伸。
[0013]其中，第二端部在垂直于第一方向的第二方向上的宽度大于第二延伸部在第二方向上的宽度。
[0014]其中，第二端部在第二方向上的宽度，沿第一方向从台阶区向核心区的方向逐渐增大。
[0015]其中，第二端部在第二方向上的宽度，沿第一方向从台阶区向核心区的方向先逐渐增大再逐渐减小。
[0016]其中，虚拟分隔结构的材质为绝缘材料。
[0017]其中，栅极分隔结构还包括与第一端部并列布置且直接接触的第一延伸部，且第一端部的四周被第一延伸部和第二端部共同包围。
[0018]其中，第一延伸部沿第一方向延伸。
[0019]其中，第一端部至少有一部分在垂直于第一方向的第二方向上的宽度大于第一延伸部在第二方向上的宽度。
[0020]其中，第一端部在第二方向上的宽度，沿第一方向从核心区向台阶区的方向逐渐增大。
[0021]其中，第一端部在第二方向上的宽度，沿第一方向从核心区向台阶区的方向先逐渐增大再逐渐减小。
[0022]其中，第一端部沿第一方向延伸至台阶区内。
[0023]其中，第一端部在垂直于第一方向的第二方向上的最大宽度不大于第二端部在第二方向上的最小宽度。
[0024]其中，栅极分隔结构包括导电结构以及在垂直于第一方向的第二方向上位于导电结构与栅极堆叠结构之间的电绝缘层。
[0025]其中，第二端部包括两个夹持子部，第一端部在垂直于第一方向的第二方向上位于两个夹持子部之间，且与两个夹持子部直接接触，三维存储器还包括：位于核心区中的多个沟道结构，多个沟道结构在与第一方向和第二方向交叉的第三方向贯穿核心区；
[0026]位于台阶区中的多个虚拟沟道结构，多个虚拟沟道结构在第三方向贯穿台阶区。
[0027]其中，虚拟分隔结构和栅极分隔结构在第三方向贯穿栅极堆叠结构。
[0028]其中，三维存储器还包括衬底，栅极堆叠结构位于衬底上，第三方向垂直于第一方向和第二方向。
[0029]其中，虚拟分隔结构用以在垂直于第一方向的第二方向上将台阶区划分为多个块台阶区，栅极分隔结构用以在第二方向上将核心区划分为多个块核心区。
[0030]为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种三维存储器的制作方法，该三维存储器的制作方法包括：形成栅极堆叠结构，栅极堆叠结构包括沿第一方向并列设置并直接接触的核心区和台阶区；形成虚拟分隔结构和栅极分隔结构，虚拟分隔结构在第一方向贯穿台阶区，栅极分隔结构在第一方向贯穿核心区，栅极分隔结构具有在第一方向与虚拟分隔结构相接触的第一端部，虚拟分隔结构具有在第一方向与栅极分隔结构相接触的第二端部，且第一端部位于第二端部内。
[0031]其中，形成虚拟分隔结构和栅极分隔结构，具体包括：在台阶区中形成虚拟栅极隔槽，虚拟栅极隔槽在第一方向贯穿台阶区；在虚拟栅极隔槽中填充绝缘材料，以形成虚拟分隔结构；在核心区和虚拟分隔结构的第二端部中形成栅极隔槽，栅极隔槽在第一方向贯穿核心区和部分第二端部；在栅极隔槽中形成栅极分隔结构。
[0032]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，本专利技术提供的三维存储器及其制作方法，通过利用虚拟分隔结构和栅极分隔结构分别分隔栅极堆叠结构的台阶区和核心区，并使得栅极分隔结构具有在第一方向与虚拟分隔结构相接触的第一端部，虚拟分隔结构具有在第一方向与栅极分隔结构相接触的第二端部，且第一端部位于第二端部内，从而，避免了在利用栅极分隔结构分隔台阶区时由于台阶区的应力作用而导致栅极分隔结构易在台阶区发
生变形甚至断裂的问题，进而提高三维存储器的性能。
【附图说明】
[0033]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术实施例提供的三维存储器的俯视结构示意图；
[0035]图2是沿图1中的线O
‑
O
’
截取的横截面结构示意图；
[0036]图3是沿图1中的线P
‑
P
’
截取的横截面结构示意图；
[0037]图4是沿图1中的线Q
‑
Q
’
截取的横截面结构示意图；
[0038]图5是本专利技术实施例提供的栅极分隔结构和虚拟分隔结构连接后的结构示意图；
[0039]图6是本专利技术实施例提供的四种虚拟分隔结构的结构示意图；
[0040]图7是本专利技术实施例提供的三维存储器的制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其包括：栅极堆叠结构，所述栅极堆叠结构包括沿第一方向并列设置且直接接触的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，在所述第一方向贯穿所述台阶区；栅极分隔结构，在所述第一方向贯穿所述核心区，所述栅极分隔结构具有在所述第一方向与所述虚拟分隔结构相接触的第一端部，所述虚拟分隔结构具有在所述第一方向与所述栅极分隔结构相接触的第二端部，且所述第一端部位于所述第二端部内。2.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述第二端部包括两个夹持子部，所述第一端部在垂直于所述第一方向的第二方向上位于两个所述夹持子部之间，且与两个所述夹持子部直接接触。3.根据权利要求2所述的三维存储器，其中，所述夹持子部在垂直于所述第一方向的第二方向上的宽度，沿所述第一方向从所述台阶区向所述核心区的方向逐渐增大。4.根据权利要求2所述的三维存储器，其中，所述第二端部还包括连接子部，所述连接子部与两个所述夹持子部相连接。5.根据权利要求4所述的三维存储器，其中，所述连接子部与所述第一端部直接接触。6.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述虚拟分隔结构还包括与所述第二端部并列布置且直接接触的第二延伸部。7.根据权利要求6所述的三维存储器，其中，所述第二延伸部沿所述第一方向延伸。8.根据权利要求6所述的三维存储器，其中，所述第二端部在垂直于所述第一方向的第二方向上的宽度大于所述第二延伸部在所述第二方向上的宽度。9.根据权利要求8所述的三维存储器，其中，所述第二端部在所述第二方向上的宽度，沿所述第一方向从所述台阶区向所述核心区的方向逐渐增大。10.根据权利要求8所述的三维存储器，其中，所述第二端部在所述第二方向上的宽度，沿所述第一方向从所述台阶区向所述核心区的方向先逐渐增大再逐渐减小。11.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述虚拟分隔结构的材质为绝缘材料。12.根据权利要求1
‑
11任一项所述的三维存储器，其中，所述栅极分隔结构还包括与所述第一端部并列布置且直接接触的第一延伸部，且所述第一端部的四周被所述第一延伸部和所述第二端部共同包围。13.根据权利要求12所述的三维存储器，其中，所述第一延伸部沿所述第一方向延伸。14.根据权利要求12所述的三维存储器，其中，所述第一端部至少有一部分在垂直于所述第一方向的第二方向上的宽度大于所述第一延伸部在所述第二方向上的宽度。15.根据权利要求14所述的三维存储器，其中，所述第一端部在所述第二方向上的宽度，沿所述第一方向从所述核心区向所述台阶区的方向逐渐增大。16.根据权利要求14所述的三维存储器，其中，所述第一端部在所述第二方向上的宽度，沿所述第一方向从所述核心区向所述台阶区的方向先逐渐增大再逐渐减小。...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宗珂，袁彬，张强威，许波，
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：