三维存储器、制备方法以及存储系统技术方案

本申请提供了一种三维存储器、制备方法及存储系统，三维存储器包括：叠层结构；覆盖加固层，设置于叠层结构上；栅线间隙结构，沿叠层结构的堆叠方向贯穿叠层结构，并在垂直于堆叠方向的第一方向延伸，其中覆盖加固层包括至少一个隔离结构，隔离结构沿堆叠方向贯穿覆盖加固层，并与栅线间隙结构彼此连通。本申请提供的三维存储器通过在叠层结构上设置覆盖加固层，不但可增强三维存储器结构的连接和固定，还可改善和释放三维存储器结构的局部应力，增加三维存储器结构的稳定性。维存储器结构的稳定性。维存储器结构的稳定性。

Three dimensional memory, preparation method and storage system

The application provides a three-dimensional memory, a preparation method and a storage system. The three-dimensional memory includes: a laminated structure; Cover the reinforcement layer and set it on the laminated structure; The grid gap structure penetrates the laminated structure along the stacking direction of the laminated structure and extends in the first direction perpendicular to the stacking direction, wherein the covering reinforcement layer includes at least one isolation structure, and the isolation structure penetrates the covering reinforcement layer along the stacking direction and is connected with the grid gap structure. The three-dimensional memory provided by the application can not only enhance the connection and fixation of the three-dimensional memory structure, but also improve and release the local stress of the three-dimensional memory structure and increase the stability of the three-dimensional memory structure by setting a covering reinforcement layer on the laminated structure. Dimensional memory structure stability. Dimensional memory structure stability< br/>

【技术实现步骤摘要】
三维存储器、制备方法以及存储系统


[0001]本申请涉及半导体设计及制造领域，更具体地，涉及一种三维存储器、一种三维存储器制备方法以及一种存储系统。

技术介绍

[0002]在常规三维存储器中，随着堆叠层数的增加，叠层结构中不同层之间的延展性变差。这些技术问题最终影响制备的三维存储器的电性能，导致其可靠性劣化或晶圆测试良率低。
[0003]因而，如何在不影响三维存储器性能的前提下，提高其结构的稳定性是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本申请提供可至少部分地解决相关技术中存在的上述问题的三维存储器、制备方法及存储系统。
[0005]本申请一方面提供一种三维存储器，所述三维存储器包括：叠层结构；覆盖加固层，设置于所述叠层结构上；栅线间隙结构，沿所述叠层结构的堆叠方向贯穿所述叠层结构，并在垂直于所述堆叠方向的第一方向延伸，其中，覆盖加固层包括至少一个隔离结构，所述隔离结构沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层，并与所述栅线间隙结构彼此连通。
[0006]在一个实施方式中，所述隔离结构在第二方向的关键尺寸大于所述栅线间隙结构在所述第二方向的关键尺寸，其中所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向。
[0007]在一个实施方式中，所述隔离结构在所述第一方向连续地延伸；或者所述隔离结构在所述第一方向间断地延伸，并被划分为多个隔离分部。
[0008]在一个实施方式中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，设置于相邻的第一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。
[0009]在一个实施方式中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，以及所述第二栅线间隙结构将每个所述存储块进一步分割成多个指存储区，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，每个所述存储块包括多个所述第二栅线间隙结构；以及设置于相邻的所述第二栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。
[0010]在一个实施方式中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，以及所述第二栅线间隙结构将每个所述存储块进一步分割成多个指存储区，所述第二
方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，每个所述存储块包括至少一个所述第二栅线间隙结构；以及设置于相邻的所述第一栅线间隙结构和所述第二栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。
[0011]在一个实施方式中，设置于同一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第一方向具有相同的延伸尺寸。
[0012]在一个实施方式中，所述设置于同一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第一方向的间隔距离小于所述延伸尺寸。
[0013]在一个实施方式中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，位于同一存储块中的隔离分部在所述第一方向具有相同的延伸尺寸。
[0014]在一个实施方式中，所述栅线间隙结构包括：沿所述堆叠方向贯穿所述叠层结构，并在所述第一方向延伸的栅线间隙；以及设置于所述栅线间隙中的间隙填充层，其中，所述间隙填充层包括第一半导体填充层。
[0015]在一个实施方式中，所述隔离结构包括：沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层、且与所述栅线间隙相对的开口；设置于所述开口中的隔离填充层，其中所述隔离填充层包括依次设置于所述开口的内壁的第一阻隔层、第二阻隔层和第二半导体填充层；以及所述第二半导体填充层与所述第一半导体填充层彼此连通。
[0016]在一个实施方式中，所述间隙填充层还包括壁间阻隔层，其中，所述壁间阻隔层位于所述隔离结构下方的部分与所述第一阻隔层连接；以及所述壁间阻隔层的其余部分位于所述栅线间隙与所述第一半导体填充层之间，以及位于所述覆盖加固层与所述第一半导体填充层之间。
[0017]本申请另一方面提供一种三维存储器的制备方法，所述方法包括：形成堆叠结构，并形成沿所述堆叠结构的堆叠方向贯穿所述堆叠结构、且在垂直于所述堆叠方向的第一方向延伸的栅线间隙；采用填充牺牲层填充所述栅线间隙，并在所述堆叠结构上形成覆盖加固层；形成沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层、并与所述栅线间隙连通的至少一个开口；以及经由所述开口去除所述填充牺牲层，并采用半导体填充材料填充所述栅线间隙和所述开口，以形成栅线间隙结构和隔离结构。
[0018]在一个实施方式中，形成沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层、并与所述栅线间隙连通的至少一个开口包括：将所述开口在第二方向的尺寸设置为大于是栅线间隙在所述第二方向的尺寸，其中所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向。
[0019]在一个实施方式中，形成沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层、并与所述栅线间隙连通的至少一个开口包括：所述开口在所述第一方向连续地延伸；或者所述开口在所述第一方向间断地延伸，并被划分为多个分开口。
[0020]在一个实施方式中，所述堆叠结构包括交替叠置的栅极牺牲层和绝缘层，其中，所述方法还包括：经由所述开口和所述栅线间隙，去除所述牺牲层以形成牺牲间隙；以及在所述牺牲间隙内填充导电材料以形成栅极层。
[0021]在一个实施方式中，采用半导体填充材料填充所述栅线间隙和所述开口，以形成栅线间隙结构和隔离结构包括：在形成所述牺牲间隙后，在所述牺牲间隙的内壁、所述开口
的内壁和所述栅线间隙的内壁上形成内壁阻隔层，所述内壁阻隔层包括位于所述栅线间隙的内壁的壁间阻隔层和位于所述开口的内壁的第一阻隔层；在形成所述栅极层后，在所述壁间阻隔层和所述栅极层朝向所述栅线间隙的表面上形成壁间隔离层，并在所述第一阻隔层的表面形成第二阻隔层；以及采用所述半导体填充材料填充所述栅线间隙的剩余空间和所述开口的剩余空间，以在所述栅线间隙中形成第一半导体填充层，并在所述开口中与所述第一半导体填充层彼此连通的第二半导体层，从而形成所述栅线间隙结构和所述隔离结构。
[0022]在一个实施方式中，在采用所述半导体填充材料填充所述栅线间隙的剩余空间和所述开口的剩余空间之前，所述方法还包括：依次去除所述壁间阻隔层位于所述栅线间隙的底面的部分和所述壁间隔离层位于所述栅线间隙的底面的部分。
[0023]在一个实施方式中，所述壁间阻隔层位于所述开口下方的部分与所述第一阻隔层连接；以及所述壁间阻隔层的其余部分位于所述栅线间隙与所述第一半导体填充层之间，以及位于所述覆盖加固层与所述第一半导体填充层之间。
[0024]本申请又一方面提供一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其中，包括：叠层结构；覆盖加固层，设置于所述叠层结构上；栅线间隙结构，沿所述叠层结构的堆叠方向贯穿所述叠层结构，并在垂直于所述堆叠方向的第一方向延伸，其中，覆盖加固层包括至少一个隔离结构，所述隔离结构沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层，并与所述栅线间隙结构彼此连通。2.根据权利要求1所述的三维存储器，其中，所述隔离结构在第二方向的关键尺寸大于所述栅线间隙结构在所述第二方向的关键尺寸，其中所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向。3.根据权利要求1或2所述的三维存储器，其中，所述隔离结构在所述第一方向连续地延伸；或者所述隔离结构在所述第一方向间断地延伸，并被划分为多个隔离分部。4.根据权利要求3所述的三维存储器，其中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，设置于相邻的第一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。5.根据权利要求3所述的三维存储器，其中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，以及所述第二栅线间隙结构将每个所述存储块进一步分割成多个指存储区，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，每个所述存储块包括多个所述第二栅线间隙结构；以及设置于相邻的所述第二栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。6.根据权利要求3所述的三维存储器，其中，所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，以及所述第二栅线间隙结构将每个所述存储块进一步分割成多个指存储区，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，每个所述存储块包括至少一个所述第二栅线间隙结构；以及设置于相邻的所述第一栅线间隙结构和所述第二栅线间隙结构上的隔离分部在所述第二方向彼此对准排列或彼此交错排列。7.根据权利要求3所述的三维存储器，其中，设置于同一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第一方向具有相同的延伸尺寸。8.根据权利要求7所述的三维存储器，其中，所述设置于同一栅线间隙结构上的隔离分部在所述第一方向的间隔距离小于所述延
伸尺寸。9.根据权利要求3所述的三维存储器，其中所述栅线间隙结构包括在第二方向间隔设置的第一栅线间隙结构和第二栅线间隙结构，其中所述第一栅线间隙结构将所述叠层结构分割成多个存储块，所述第二方向垂直于所述堆叠方向、并垂直于所述第一方向，其中，位于同一存储块中的隔离分部在所述第一方向具有相同的延伸尺寸。10.根据权利要求3所述的三维存储器，其中，所述栅线间隙结构包括：沿所述堆叠方向贯穿所述叠层结构，并在所述第一方向延伸的栅线间隙；以及设置于所述栅线间隙中的间隙填充层，其中，所述间隙填充层包括第一半导体填充层。11.根据权利要求10所述的三维存储器，其中，所述隔离结构包括：沿所述堆叠方向贯穿所述覆盖加固层、且与所述栅线间隙相对的开口；设置于所述开口中的隔离填充层，其中所述隔离填充层包括依次设置于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：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：