[发明专利]三维存储器及其制作方法

说明书

本发明实施例公开了一种三维存储器及其制作方法。所述三维存储器包括：堆叠设置的至少两个栅极层；所述至少两个栅极层中的第一类栅极，包括：至少一个第一栅极单元，所述第一栅极单元包括由下至上依次层叠的第一个第一介质层、第二介质层、第二个第一介质层和金属栅极层；所述第二介质层的介电常数小于所述第一介质层的介电常数。

技术领域

本发明实施例涉及集成电路领域，特别涉及一种三维存储器及其制作方法。

背景技术

在集成电路产业中，三维存储器通过在衬底上设置层叠的堆叠结构，并对堆叠结构进行刻蚀等工艺，将存储单元在垂直于衬底的方向上堆叠，可在较小的面积上形成更多的存储单元。

为了在单位芯片面积上获得更大的存储容量，要求堆叠结构的层叠数目越来越多，堆叠结构的厚度越来越大，这使得在三维存储器中刻蚀通孔，进而形成垂直堆叠的存储单元的难度越来越大，工艺成本越来越昂贵，严重制约了三维存储器技术的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种三维存储器及其制作方法。

本发明实施例第一方面提供一种三维存储器，包括：堆叠设置的至少两个栅极层；

所述至少两个栅极层中的第一类栅极，包括：

至少一个第一栅极单元，所述第一栅极单元包括由下至上依次层叠的第一个第一介质层、第二介质层、第二个第一介质层和金属栅极层；

所述第二介质层的介电常数小于所述第一介质层的介电常数。

可选地，所述至少两个所述栅极层中的第二类栅极，包括：

至少一个第二栅极单元，所述第二栅极单元包括由下至上层叠的第一介质层和金属栅极层；

所述第二类栅极位于所述第一类栅极的下方。

可选地，所述三维存储器还包括：

通孔，贯穿所述第一类栅极和所述第二类栅极；

外延层，位于所述通孔底部，用于防止所述三维存储器中发生栓锁效应；

多层膜功能层，位于所述通孔侧壁，用于存储电荷。

可选地，所述外延层的厚度小于所述第二类栅极的厚度。

可选地，所述第二介质层为空气层。

本发明实施例的第二方面提供一种三维存储器的制作方法，其特征在于，包括：

形成依次层叠的第一个第一介质层、第三介质层、第二个第一介质层和金属栅极层；

去除所述第三介质层以在第一类栅极内形成间隙；

在所述间隙内形成第二介质层，其中，所述第二介质层的介电常数小于所述第一介质层的介电常数。

可选地，所述制作方法还还包括：

在所述第一类栅极的下方，形成依次层叠的第一介质层和金属栅极层以形成第二类栅极。

可选地，所述制作方法还包括：

形成至少一个贯穿第一类栅极和第二类栅极的通孔；

在所述通孔底部形成外延层，用于防止所述三维存储器中发生闩锁效应；

在所述通孔侧壁形成多层膜功能层，用于存储电荷。

可选地，所述方法还包括：形成上下堆叠设置的至少两个介质区域；

形成所述至少两个介质层中的第一介质区域的方法包括：

形成堆叠设置的第一介质层和第四介质层；