[发明专利]三维存储器及其制作方法

说明书

本发明涉及一种制作三维存储器的方法，包括以下步骤：提供半导体结构，所述半导体结构具有核心区、字线连接区和周边区；在所述核心区形成沟道孔阵列和一个或多个栅极隔槽，且在所述周边区形成一个或多个接触孔；在所述沟道孔阵列的各沟道孔、所述一个或多个栅极隔槽以及所述一个或多个接触孔中都形成存储器膜和沟道层；在所述半导体结构上形成硬掩模图案，所述硬掩模图案覆盖所述沟道孔阵列，且暴露所述一个或多个栅极隔槽和所述一个或多个接触孔；去除所述一个或多个栅极隔槽和所述一个或多个接触孔中的所述沟道层；在所述一个或多个栅极隔槽中形成绝缘部；以及在所述一个或多个接触孔中形成接触部。

技术领域

本发明主要涉及半导体制造方法，尤其涉及一种三维存储器件的制作方法，以及三维存储器件。

背景技术

为了克服二维存储器件的限制，业界已经研发了具有三维(3D)结构的存储器件，通过将存储器单元三维地布置在衬底之上来提高集成密度。

在例如3D NAND闪存的三维存储器件中，存储阵列可包括核心(core)区和字线连接区。存储阵列的周围是周边区。字线连接区用来供存储阵列各层中的控制栅引出接触部。这些控制栅作为存储阵列的字线，执行编程、擦写、读取等操作。核心区通常会有沟道孔阵列。存储阵列可包括一个或多个块存储区(block)，块存储区可进一步包括一个或多个指存储区(finger)，各个指存储区之间通过栅极隔槽(gate line slit,GLS)隔开。此外，周边区中具有接触孔，用来引出接触部(periphery contact)。

在三维存储器件中，先形成核心区的沟道孔及其存储器膜，再形成栅极隔槽，然后形成周边区的接触孔。这种方法由于需要在长堆叠层上进行刻蚀，导致成本昂贵。

发明内容

本发明提供一种三维存储器及其制作方法，可以减少制作的工序，降低制作成本。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种制作三维存储器的方法，包括以下步骤：提供半导体结构，所述半导体结构具有核心区、字线连接区和周边区；在所述核心区形成沟道孔阵列和一个或多个栅极隔槽，且在所述周边区形成一个或多个接触孔；在所述沟道孔阵列的各沟道孔、所述一个或多个栅极隔槽以及所述一个或多个接触孔中都形成存储器膜和沟道层；在所述半导体结构上形成硬掩模图案，所述硬掩模图案覆盖所述沟道孔阵列，且暴露所述一个或多个栅极隔槽和所述一个或多个接触孔；去除所述一个或多个栅极隔槽和所述一个或多个接触孔中的所述沟道层；在所述一个或多个栅极隔槽中形成绝缘部；以及在所述一个或多个接触孔中形成接触部。

在本发明的一实施例中，形成存储器膜和沟道层的所述步骤还包括：形成填充层，其中所述存储器膜包围所述沟道层并且所述填充层设置在所述沟道层的内侧；以及去除所述沟道层的步骤还包括：去除所述填充层。

在本发明的一实施例中，形成所述填充层的方法包括介质层旋涂。

在本发明的一实施例中，在所述一个或多个接触孔中形成接触部之前还包括：在所述一个或多个接触孔中形成绝缘层。

在本发明的一实施例中，在所述一个或多个栅极隔槽中填充所述绝缘部的同时，在所述一个或多个接触孔中形成绝缘层，其中所述绝缘部和所述绝缘层为同一材料。

在本发明的一实施例中，所述半导体结构具有周边电路，所述周边电路分布在所述核心区、所述字线连接区下方和所述周边区下方，在所述一个或多个接触孔中形成接触部时，所述接触部连接所述周边电路。

在本发明的一实施例中，在所述一个或多个栅极隔槽中形成所述绝缘部的方法包括原子层沉积。