半导体结构的制备方法、三维存储器和存储系统技术方案

本公开的实施例提供了一种半导体结构的制备方法、三维存储器和存储系统，涉及半导体芯片技术领域，旨在提升半导体结构的制备良率。所述半导体结构的制备方法，包括：在衬底上形成电介质堆叠结构；形成贯穿电介质堆叠结构的第一沟道结构；形成贯穿电介质堆叠结构的栅极隔槽；经由栅极隔槽，去除第一牺牲层，形成第一间隙；经由第一间隙，对存储层的目标部位进行改性处理，形成阻隔部。在第一间隙内形成栅极绝缘层；经由栅极隔槽，去除至少部分第二牺牲层，形成第二间隙；在第二间隙内形成栅极层。上述半导体结构应用于三维存储器中，以实现数据的读取和写入操作。据的读取和写入操作。据的读取和写入操作。

Preparation method, three-dimensional memory and storage system of semiconductor structure

【技术实现步骤摘要】
半导体结构的制备方法、三维存储器和存储系统


[0001]本公开涉及半导体芯片
，尤其涉及一种半导体结构的制备方法、三维存储器和存储系统。

技术介绍

[0002]随着存储单元的特征尺寸接近工艺下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高昂，这造成2D或者平面NAND闪存的存储密度接近上限。
[0003]为克服2D或者平面NAND闪存带来的限制，业界已经研发了具有三维结构的存储器(即3D NAND)，通过将存储单元三维地布置在衬底之上来提高存储密度。
[0004]三维存储器可以包括作为存储阵列的半导体结构、以及外围器件，如何提升上述半导体结构的制备良率是有待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例提供一种半导体结构的制备方法、三维存储器和存储系统，旨在提升三维存储器中的半导体结构的制备良率。
[0006]为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：
[0007]一方面，提供一种半导体结构的制备方法。该制备方法包括：在衬底上形成电介质堆叠结构，所述电介质堆叠结构包括交替叠置的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体结构的制备方法，其特征在于，包括：在衬底上形成电介质堆叠结构，所述电介质堆叠结构包括交替叠置的第一牺牲层和第二牺牲层；形成贯穿所述电介质堆叠结构的第一沟道结构，所述第一沟道结构包括存储层；形成贯穿所述电介质堆叠结构的栅极隔槽；经由所述栅极隔槽，去除所述第一牺牲层，形成第一间隙；经由所述第一间隙，对所述存储层的目标部位进行改性处理，形成阻隔部；所述存储层的目标部位为所述存储层的部分部位，所述目标部位包括：沿平行于所述衬底的方向，所述存储层中与所述第一间隙相对的至少部分部位；在所述第一间隙内形成栅极绝缘层；经由所述栅极隔槽，去除至少部分所述第二牺牲层，形成第二间隙；以及，在所述第二间隙内形成栅极层。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述第一间隙内形成栅极绝缘层之前，还包括：在所述第一间隙的内壁上形成第一保护层；所述在所述第一间隙内形成栅极绝缘层之后，还包括：在所述栅极隔槽内形成第二保护层，所述第二保护层覆盖所述栅极绝缘层暴露在所述栅极隔槽内的侧面，且所述第二保护层与所述第一保护层彼此连接，以包围所述栅极绝缘层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所述栅极隔槽内形成第二保护层之前，还包括：去除所述栅极绝缘层中靠近所述栅极隔槽的端部，以使所述栅极绝缘层的侧面相对于所述第一保护层的侧面内缩，形成凹槽；所述在所述栅极隔槽内形成第二保护层，包括：形成第二保护膜，所述第二保护膜填充所述凹槽，且覆盖所述栅极隔槽的内壁；刻蚀所述第二保护膜，保留所述第二保护膜中位于所述凹槽内的部位，作为第二保护层。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在相同工艺条件下，所述第一保护层的刻蚀速率小于所述栅极绝缘层的刻蚀速率；所述去除所述栅极绝缘层中靠近所述栅极隔槽的端部，包括：采用刻蚀工艺，去除所述栅极绝缘层中靠近所述栅极隔槽的端部。5.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述形成贯穿所述电介质堆叠结构的栅极隔槽之前，还包括：形成连接孔，所述连接孔由所述电介质堆叠结构远离所述衬底的一侧贯穿至目标第二牺牲层，且暴露目标第一牺牲层；所述目标第一牺牲层与所述目标第二牺牲层相邻；经由所述连接孔，对所述目标第一牺牲层暴露表面进行表面处理，形成第三保护层；在所述连接孔内形成连接结构。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述表面处理包括氧化处理。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述形成连接孔，包括：
形成连接孔的主体部分，所述连接孔的主体部分由所述电介质堆叠结构远离所述衬底的一侧贯穿至目标第二牺牲层；在所述主体部分内形成隔离层；去除所述隔离层中位于所述主体部分底部的部位；去除所述目标第二牺牲层中位于所述主体部分下方及周围的部位，形成连接孔的延伸部分；所述延伸部分与所述主体部分连通，且所述主体部分在所述衬底上的正投影位于所述延伸部分在所述衬底上的正投影范围内。8.根据权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述电介质堆叠结构包括连接区和存储区；所述栅极隔槽包括位于所述连接区的第一子栅极隔槽，和位于所述存储区的第二子栅极隔槽；所述经由所述栅极隔槽，去除至少部分所述第二牺牲层，形成第二间隙，包括：形成位于所述第一子栅极隔槽中的第一牺牲图案；经由所述第二子栅极隔槽，去除所述第二牺牲层中位于所述存储区的部位；去除所述第一牺牲图案；经由所述第一子栅极隔槽，去除所述第二牺牲层中位于所述连接区且靠近所述第一子栅极隔槽的部位。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成位于所述第一子栅极隔槽中的第一牺牲图案之前，还包括：在所述第一子栅极隔槽内，形成覆盖所述衬底的停止层；在相同工艺条件下，所述停止层的刻蚀速度小于所述第一牺牲图案的刻蚀速度；所述去除所述第二牺牲层中位于所述连接区且靠近所述第一子栅极隔槽的部位，还包括：去除所述第一子栅极隔槽内的所述停止层。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述形成位于所述第一子栅极隔槽中的第一牺牲图案，包括：在所述栅极隔槽中填充牺牲材料；形成覆盖所述电介质堆叠结构和所述牺牲材料的硬掩膜层，所述硬掩膜层暴露位于第二子栅极隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：高庭庭，刘小欣，吴采宇，杜小龙，孙昌志，袁伟，夏志良，霍宗亮，
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：