[发明专利]存储器结构的形成方法

说明书

本发明涉及一种存储器结构的形成方法，所述存储器结构的形成方法包括：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠结构，所述堆叠结构包括沿垂直衬底表面方向交替堆叠的牺牲层和绝缘层；形成贯穿所述堆叠结构的沟道孔；沿所述沟道孔侧壁对所述牺牲层进行回刻蚀，形成位于相邻绝缘层之间的凹槽；在所述沟道孔及所述凹槽内形成沟道孔结构。上述方法能够降低存储器结构的形成难度，提高形成的存储器结构的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种存储器结构的形成方法。

背景技术

近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(Bit Cost)，三维的闪存存储器(3D NAND)技术得到了迅速发展。

在3D NAND闪存结构中，包括存储阵列结构，所述存储阵列结构包括对多层堆叠结构。随着堆叠结构复合介质薄膜层数的不断增加，极高深宽比沟道在小的沟道孔的(CH)的关键尺寸(CD)背景下，沟道孔内形成功能侧壁越发困难。此外，由于传统的后栅法需要在磷酸湿法去除假栅SiN后，先沉积TiN薄膜和高K介质薄膜再填金属栅极W，这会在一定程度上削减填充金属栅极的空间，增加形成金属栅极的工艺难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种存储器结构的形成方法，能够提高形成的存储器结构的性能。

本发明提供一种存储器结构的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠结构，所述堆叠结构包括沿垂直衬底表面方向交替堆叠的牺牲层和绝缘层；形成贯穿所述堆叠结构的沟道孔；沿所述沟道孔侧壁对所述牺牲层进行回刻蚀，形成位于相邻绝缘层之间的凹槽；在所述沟道孔及所述凹槽内形成沟道孔结构。

可选的，所述沟道孔结构的形成方法包括：在所述凹槽内形成电荷阻挡层；依次形成覆盖所述沟道孔侧壁的电荷捕获层、覆盖所述电荷捕获层的隧穿层以及覆盖所述隧穿层的沟道层；在所述沟道层表面形成填充满所述沟道孔的沟道介质层。

可选的，还包括：形成至少覆盖所述凹槽内壁表面的栅介质层；

可选的，采用原子层沉积工艺形成所述栅介质层。

可选的，形成所述电荷阻挡层的方法包括：形成覆盖所述沟道孔内壁表面以及填充所述凹槽的电荷阻挡材料层；去除位于所述沟道孔内壁表面的电荷阻挡材料层，保留凹槽内的电荷阻挡材料层作为电荷阻挡层。

可选的，采用原子层沉积工艺形成所述电荷阻挡材料层。

可选的，采用各向同性的干法刻蚀工艺去除位于所述沟道孔内壁表面的电荷阻挡材料层。

可选的，还包括：形成贯穿所述堆叠结构的栅线隔槽；沿所述栅线隔槽侧壁去除所述牺牲层，形成位于相邻绝缘层之间的开口；形成填充所述开口的控制栅极；形成位于所述栅线隔槽内的阵列共源极。

可选的，所述控制栅极包括覆盖所述开口内壁表面的扩散阻挡层以及位于所述扩散阻挡层表面填充满所述开口的栅极。

可选的，所述堆叠结构包括核心区域和围绕所述核心区域的台阶区域，所述台阶区域暴露出每一层牺牲层的端部；所述衬底表面还形成有覆盖所述台阶区域的介质层；去除所述牺牲层并形成控制栅极之后，所述台阶区域的介质层位于所述控制栅极的端部表面；所述存储器结构的形成方法还包括：形成贯穿所述介质层至控制栅极端部表面的接触部。

本发明的存储器结构的形成方法中，所述沟道孔结构的扩散阻挡层形成于相邻绝缘层之间的凹槽内，不占据沟道孔内空间，可以降低在沟道孔内形成沟道孔结构的难度，提高形成的沟道结构的质量；还可以降低沟道孔的尺寸以进一步可以提高存储器结构结构的集成度。