三维存储器及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种三维存储器及其制备方法。其中，所述三维存储器的制备方法包括：提供堆叠结构，所述堆叠结构包括若干交替设置的绝缘层及牺牲层，所述堆叠结构的至少一侧形成有阶梯结构；在所述阶梯结构中的每层阶梯的表面均形成刻蚀停止层；去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留；通过第一刻蚀形成多个接触孔，所述第一刻蚀停止在每层阶梯的保留的刻蚀停止层上；通过第二刻蚀形成加深的接触孔，所述加深的接触孔贯穿所述保留的刻蚀停止层且延伸至所述栅极结构中；在所述加深的接触孔中形成导电接触。导电接触。导电接触。

Three dimensional memory and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制备方法


[0001]本专利技术涉及半导体
，具体地，涉及一种三维存储器及其制备方法。

技术介绍

[0002]存储器是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维(3D)存储器应运而生。
[0003]三维存储器由于具有较高的存储密度、可控的生产成本、合适的编擦速度及保持特性，已经成为非易失存储市场中的主流产品。随着三维存储器向具有更多的存储单元层的配置变迁以在较低的每位成本下实现较高密度，对存储器件的结构及制造方法的改进变得越来越有挑战性。随着三维存储器堆叠层数的提高，相关技术中的三维存储器的结构和制备工艺存在诸多问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例期望提供一种三维存储器及其制备方法。
[0005]本申请实施例提供一种三维存储器的制备方法，包括：
[0006]提供堆叠结构，所述堆叠结构包括若干交替设置的绝缘层及牺牲层，所述堆叠结构的至少一侧形成有阶梯结构；
[0007]在所述阶梯结构中的每层阶梯的表面均形成刻蚀停止层；
[0008]去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留；
[0009]通过第一刻蚀形成多个接触孔，所述第一刻蚀停止在每层阶梯的保留的刻蚀停止层上；
[0010]通过第二刻蚀形成加深的接触孔，所述加深的接触孔贯穿所述保留的刻蚀停止层且延伸至所述栅极结构中；
[0011]在所述加深的接触孔中形成导电接触。
[0012]上述方案中，所述阶梯结构的每层阶梯的顶面均为绝缘层。
[0013]上述方案中，所述方法还包括：
[0014]形成贯穿所述堆叠结构的栅线隔槽；
[0015]所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留，包括：
[0016]通过所述栅线隔槽，去除靠近所述栅线隔槽处的部分刻蚀停止层以形成第一凹槽；
[0017]在所述第一凹槽中形成第一介质层；
[0018]去除所述牺牲层，并在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，所述第一介质层及剩余的部分刻蚀停止层在去除所述牺牲层时被保留。
[0019]上述方案中，所述第一介质层的材料包括硅或碳。
[0020]上述方案中，所述在所述第一凹槽中形成第一介质层，包括：
[0021]通过所述栅线隔槽，对所述牺牲层及所述刻蚀停止层进行第三刻蚀，以去除靠近所述栅线隔槽处部分刻蚀停止层形成所述第一凹槽及部分牺牲层形成第二凹槽；其中，所述第一凹槽沿第一方向的第一深度大于所述第二凹槽沿所述第一方向的第二深度，所述第一方向与所述堆叠结构堆叠的方向和所述栅线隔槽的延伸方向均垂直；
[0022]在所述第二凹槽及所述第一凹槽中形成第一介质材料层；
[0023]对所述第一介质材料层进行第四刻蚀，直至第二凹槽中的第一介质材料层被完全去除，以在第一凹槽中形成所述第一介质层。
[0024]上述方案中，所述牺牲层的材料与所述刻蚀停止层的材料相同且所述牺牲层的材料的物理参数与所述刻蚀停止层的物理参数不同。
[0025]上述方案中，所述牺牲层的材料与所述刻蚀停止层的材料不同；
[0026]所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留，包括：
[0027]所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层全部被保留。
[0028]上述方案中，所述阶梯结构中的每层阶梯的顶面均为牺牲层；所述在所述阶梯结构中的每层阶梯的表面均形成刻蚀停止层，包括：
[0029]对所述阶梯结构的每层阶梯的表面进行离子注入，以形成所述刻蚀停止层。
[0030]上述方案中，所述在所述阶梯结构中的每层阶梯的顶面均形成刻蚀停止层，包括：
[0031]在所述阶梯结构的每层阶梯的顶面依次形成刻蚀停止材料层及第二介质层；
[0032]至少对所述刻蚀停止材料层进行离子注入，以形成所述刻蚀停止层。
[0033]上述方案中，所述在所述阶梯结构中的每层阶梯的顶面均形成刻蚀停止层，包括：
[0034]在所述阶梯结构中的每层阶梯的上均形成刻蚀停止层，所述刻蚀停止层覆盖所述阶梯结构的每层阶梯的顶面及侧面；
[0035]去除部分所述刻蚀停止层，以暴露所述阶梯结构中的每层阶梯的侧面及与侧面相邻的部分阶梯顶面。
[0036]上述方案中，所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构，包括：
[0037]去除所述牺牲层；
[0038]在去除所述牺牲层的位置处依次形成第三介质层、黏合层及栅极层，得到所述栅极结构。
[0039]上述方案中，通过栅线隔槽，在去除所述牺牲层的位置处沉积导电材料；所述导电材料覆盖所述栅线隔槽的侧壁；
[0040]去除覆盖所述栅线隔槽侧壁的导电材料，形成所述栅极层；其中，在去除覆盖所述栅线隔槽侧壁的导电材料时，所述牺牲层的位置处中靠近所述栅线隔槽的部分导电材料被一起去除。
[0041]上述方案中，在形成所述栅极结构之后，所述方法还包括：
[0042]在所述栅线隔槽的侧壁及底部形成第四介质层；
[0043]在形成有第四介质层的栅线隔槽中填充半导体材料。
[0044]本专利技术实施例还提供一种三维存储器，包括：
[0045]堆叠结构；所述堆叠结构包括若干交替堆叠设置的绝缘层和栅极结构，所述堆叠结构的至少一侧形成有阶梯结构；
[0046]位于所述阶梯结构中的每层阶梯上的刻蚀停止部；以及
[0047]贯穿所述刻蚀停止部且延伸至所述栅极结构中与所述栅极结构电连接的导电接触。
[0048]上述方案中，所述阶梯结构的每层阶梯的顶面均为绝缘层。
[0049]上述方案中，所述三维存储器还包括：贯穿所述堆叠结构的栅线隔槽；所述栅线隔槽将所述堆叠结构至少分为两个区域；
[0050]所述刻蚀停止部包括：位于每个所述区域中每层阶梯表面上的并列设置的刻蚀停止层和第一介质层；其中，所述第一介质层设置在靠近所述栅线隔槽的一侧。
[0051]上述方案中，所述刻蚀停止层的材料包括氮化硅；所述第一介质层的材料包括硅或碳。
[0052]上述方案中，所述刻蚀停止部包括至少部分覆盖所述每层阶梯顶面的刻蚀停止层。
[0053]上述方案中，所述刻蚀停止层的材料包括硅或碳。
[0054]上述方案中，所述刻蚀停止部还包括覆盖所述刻蚀停止层的第二介质层。
[0055]上述方案中，相邻层阶梯上的所述刻蚀停止部彼此隔离开。
[0056]本专利技术实施例提供了一种三维存储器及其制备方法。其中，所述三维存储器的本文档来自技高网...

【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：提供堆叠结构，所述堆叠结构包括若干交替设置的绝缘层及牺牲层，所述堆叠结构的至少一侧形成有阶梯结构；在所述阶梯结构的每层阶梯的顶面形成刻蚀停止层；去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留；通过第一刻蚀形成多个接触孔，所述第一刻蚀停止在每层阶梯的保留的刻蚀停止层上；通过第二刻蚀形成加深的接触孔，所述加深的接触孔贯穿所述保留的刻蚀停止层且延伸至所述栅极结构中；在所述加深的接触孔中形成导电接触。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阶梯结构的每层阶梯的顶面均为绝缘层。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：形成贯穿所述堆叠结构的栅线隔槽；所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留，包括：通过所述栅线隔槽，去除靠近所述栅线隔槽处的部分刻蚀停止层以形成第一凹槽；在所述第一凹槽中形成第一介质层；去除所述牺牲层，并在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，所述第一介质层及剩余的部分刻蚀停止层在去除所述牺牲层时被保留。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一介质层的材料包括硅或碳。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述第一凹槽中形成第一介质层，包括：通过所述栅线隔槽，对所述牺牲层及所述刻蚀停止层进行第三刻蚀，以去除靠近所述栅线隔槽处部分刻蚀停止层形成所述第一凹槽及部分牺牲层形成第二凹槽；其中，所述第一凹槽沿第一方向的第一深度大于所述第二凹槽沿所述第一方向的第二深度，所述第一方向与所述堆叠结构堆叠的方向和所述栅线隔槽的延伸方向均垂直；在所述第二凹槽及所述第一凹槽中形成第一介质材料层；对所述第一介质材料层进行第四刻蚀，直至所述第二凹槽中的第一介质层材料层被完全去除，以在所述第一凹槽中形成所述第一介质层。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述牺牲层的材料与所述刻蚀停止层的材料相同且所述牺牲层的材料的物理参数与所述刻蚀停止层的材料的物理参数不同。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述牺牲层的材料与所述刻蚀停止层的材料不同；所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层至少部分被保留，包括：所述去除所述牺牲层，在去除所述牺牲层的位置处形成栅极结构；其中，在去除所述牺牲层时，所述刻蚀停止层全部被保留。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阶梯结构的每层阶梯的顶面均为牺牲
层；所述在所述阶梯结构的每层阶梯的顶面均形成刻蚀停止层，包括：对所述阶梯结构的每层阶梯顶面的牺牲层进行离子注入，以形成所述刻蚀停止层。9.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔翠翠，周文犀，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：