三维存储器及其制备方法、存储系统、电子设备技术方案

技术编号:33044651 阅读:13 留言:0更新日期:2022-04-15 09:27
本申请提供了一种三维存储器及其制备方法、存储系统、电子设备。三维存储器的制备方法包括:交替叠置阻隔层和停止层以形成复合结构,其中所述停止层包括第一停止层;在所述复合结构上交替叠置绝缘层和牺牲层以形成叠层结构;形成沿所述叠层结构的层叠方向延伸的第一沟道孔以及贯穿所述叠层结构并延伸至所述第一停止层的第二沟道孔;以及刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层。层。层。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制备方法、存储系统、电子设备


[0001]本申请涉及半导体
,更具体地,涉及三维存储器及其制备方法、存储系统、电子设备。

技术介绍

[0002]随着平面型闪存存储器的发展,半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是近年来,平面型闪存的发展遇到了各种挑战,如物理极限以及存储电子密度极限等。在此背景下,为解决平面闪存遇到的困难,向纵向方向发展的三维存储器应运而生。然而,受限于实际制备工艺,对三维存储器中诸如不同径向尺寸的沟道结构的形成带来了巨大的挑战。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种三维存储器的制备方法,该三维存储器的制备方法包括:交替叠置阻隔层和停止层以形成复合结构,其中所述停止层包括第一停止层;在所述复合结构上交替叠置绝缘层和牺牲层以形成叠层结构;形成沿所述叠层结构的层叠方向延伸的第一沟道孔以及贯穿所述叠层结构并延伸至所述第一停止层的第二沟道孔;以及刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层。
[0004]在一个实施方式中,所述第一沟道孔的孔径在95~120埃的范围内;以及所述第二沟道孔的孔径在150~200埃的范围内。
[0005]在一个实施方式中,刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层包括:覆盖所述第二沟道孔,并刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层。
[0006]在一个实施方式中,所述第一停止层为最远离所述叠层结构的所述停止层。
[0007]在一个实施方式中,所述阻隔层的材质包括氧化物;以及所述停止层的材质包括多晶硅。
[0008]在一个实施方式中,所述绝缘层的材质包括氧化物;以及所述牺牲层的材质包括氮化物。
[0009]在一个实施方式中,所述方法还包括:填充所述第一沟道孔和所述第二沟道孔以分别形成第一沟道结构和第二沟道结构。
[0010]在一个实施方式中,所述方法还包括:形成栅线间隙,通过所述栅线间隙将所述牺牲层置换为栅极层。
[0011]在一个实施方式中,所述栅极层的材质包括金属钨。
[0012]本申请另一方面提供了一种三维存储器,包括:复合结构,包括交替叠置的阻隔层和停止层,其中所述停止层包括第一停止层;叠层结构,位于所述复合结构上,且包括交替堆叠的绝缘层和栅极层;第一沟道结构,贯穿所述叠层结构并延伸至所述第一停止层;以及第二沟道结构,贯穿所述叠层结构并延伸至所述第一停止层,其中所述第二沟道结构的径向尺寸大于所述第一沟道结构的径向尺寸。
[0013]在一个实施方式中,所述第一沟道结构的径向尺寸在95~120埃的范围内;以及所述第二沟道结构的径向尺寸在150~200埃的范围内。
[0014]在一个实施方式中,所述第一停止层为最远离所述叠层结构的所述停止层。
[0015]本申请另一方面提供了一种存储系统。所述存储系统包括控制器及上述三维存储器,所述控制器耦合至所述三维存储器,且用于控制所述三维存储器存储数据。
[0016]本申请另一方面提供了一种电子设备,包括上述存储系统。
[0017]在一个实施方式中,所述电子设备包括如下至少一种:手机、台式计算机、平板电脑、笔记本电脑、服务器、车载设备、可穿戴设备、移动电源。
[0018]根据本申请的一个或多个实施方式提供的三维存储器及其制备方法可至少具有以下其中之一的优点:
[0019]1)设置交替叠置阻隔层和停止层形成的复合结构,有利于使后续形成的第一沟道孔和第二沟道孔停止至停止层;以及
[0020]2)逐次形成贯穿叠层结构并延伸至第一停止层的第二沟道孔和贯穿叠层结构并延伸至第一停止层的第一沟道孔,有利于实现不同孔径的沟道孔可具有大致相同的沟道深度。
附图说明
[0021]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显。其中:
[0022]图1是根据本申请的示例性实施方式的三维存储器的制备方法的流程图;以及
[0023]图2至图6是根据本申请的示例性实施方式的三维存储器的制备方法的工艺步骤图;
[0024]图7是根据本申请的一个实施方式的存储系统的结构示意图;以及
[0025]图8是根据本申请的一个实施方式的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0026]为了更好地理解本申请,将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解,这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述,而非以任何方式限制本申请的范围。
[0027]应注意,在本说明书中,第一、第二、第三等的表述仅用于将一个特征与另一个特征区分开来,而不表示对特征的任何限制,尤其不表示任何的先后顺序。因此,在不背离本申请的教导的情况下,本申请中讨论的第一沟道孔也可被称作第二沟道孔,反之亦然。
[0028]在附图中,为了便于说明,已稍微调整了部件的厚度、尺寸和形状。附图仅为示例而并非严格按比例绘制。如在本文中使用的,用语“大致”、“大约”以及类似的用语用作表近似的用语,而不用作表程度的用语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员认识到的、测量值或计算值中的固有偏差。
[0029]本文使用的术语是为了描述特定示例性实施方式的目的,并且不意在进行限制。当在本说明书中使用时,术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示存在所述特征、整体、元件、部件和/或它们的组合,但是并不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件
和/或它们的组合的存在性。
[0030]本文参考示例性实施方式的示意图来进行描述。本文公开的示例性实施方式不应被解释为限于示出的具体形状和尺寸,而是包括能够实现相同功能的各种等效结构以及由例如制造时产生的形状和尺寸偏差。附图中所示的位置本质上是示意性的,而非旨在对各部件的位置进行限制。
[0031]除非另有限定,否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属
的普通技术人员的通常理解相同的含义。诸如常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的语境下的含义一致的含义,并且将不以理想化或过于形式化的意义来解释,除非本文明确地如此定义。
[0032]如在本文中所使用的,术语“层”指代包括具有高度的区域的材料部分。层具有顶侧和底侧,其中,层的底侧相对靠近衬底并且顶侧相对远离衬底。层能够在整个下层结构或上层结构上延伸,或者能够具有小于下层结构或上层结构的范围。此外,层能够是均匀或不均匀连续结构的区域,其高度小于连续结构的高度。例如,层能够位于连续结构的顶表面和底表面处或者其之间的任何一组水平平面之间。层能够水平、垂直和/或沿着锥形表面延伸。衬底能够是层,能够在其中包括一个或多个层,和/或能够在其上、其之上和/或在其之下具有一个或多个层。层能够包含多个层。
[0033]图1是根据本申请的示例性实施方式的三维存储器的制备方法1000的流程图。
[0034]如图1所示,本申请提供的三维存储器的制备方法1000本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器的制备方法,其特征在于,包括:交替叠置阻隔层和停止层以形成复合结构,其中所述停止层包括第一停止层;在所述复合结构上交替叠置绝缘层和牺牲层以形成叠层结构;形成沿所述叠层结构的层叠方向延伸的第一沟道孔以及贯穿所述叠层结构并延伸至所述第一停止层的第二沟道孔;以及刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一沟道孔的孔径在95~120埃的范围内;以及所述第二沟道孔的孔径在150~200埃的范围内。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层包括:覆盖所述第二沟道孔,并刻蚀所述第一沟道孔以使所述第一沟道孔延伸至所述第一停止层。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一停止层为最远离所述叠层结构的所述停止层。5.根据权利要求1

4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述阻隔层的材质包括氧化物;以及所述停止层的材质包括多晶硅。6.根据权利要求1

4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述绝缘层的材质包括氧化物;以及所述牺牲层的材质包括氮化物。7.根据权利要求1

4中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述方法还包括:填充所述第一沟道孔和所述第二沟道孔以分别形成第一沟道结构和第二沟道结构。8.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:王庆陈金星范光龙汪严莉
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:

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