[发明专利]一种三维存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器件，其特征在于，包括：

衬底，具有衬底正面和衬底背面；且所述衬底沿所述衬底背面至所述衬底正面依次包括P型衬底、N型硅外延层和N型多晶硅层；

沟槽，形成于所述衬底的所述N型硅外延层内，且所述沟槽内填充有N型硅外延层，所述沟槽的上方覆盖有N型多晶硅层；

堆叠体，包括位于所述衬底正面上交错布置的导电层和电介质层；

沟道结构，垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述衬底内；

栅极线狭缝，垂直穿过所述堆叠体，连接到所述衬底正面上，在所述堆叠体的堆叠方向上，所述栅极线狭缝与所述衬底内的所述沟槽相对应；

阵列公共源极，位于栅极线狭缝侧壁上，并与堆叠体接触；

拾取区，位于衬底背面且对应于所述衬底内的所述沟槽，所述拾取区内具有导电材料。

2.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，相邻两个栅极线狭缝之间的多个沟道结构呈阵列方式排布。

3.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，所述沟道结构延伸至所述衬底内的部分，沿垂直于沟道结构的方向具有通道结构。

4.根据权利要求1或3所述的三维存储器件，其特征在于，所述沟道结构包括：存储层、半导体通道层和覆盖层。

5.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，所述栅极线狭缝内填充有第一氧化物材料。

6.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，所述沟道结构延伸至N型硅外延层；所述拾取区垂直穿过P型硅衬底和N型硅外延层。

7.根据权利要求1或6所述的三维存储器件，其特征在于，所述导电材料穿过所述拾取区与衬底中的N型硅外延层接触。

8.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，所述拾取区内位于所述导电材料周边填充有第二氧化物材料。

9.根据权利要求1所述的三维存储器件，其特征在于，所述拾取区的宽度小于栅极线狭缝的宽度。

10.一种三维半导体器件的制造方法，其特征在于，该方法的步骤包括：

提供衬底：

在P型硅衬底上形成N型硅外延层，

在N型硅外延层上形成沟槽，

在N型硅外延层上和沟槽内形成N型多晶硅层，以形成所述衬底；

在所述N型多晶硅层上形成堆叠体；

垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述N型硅外延层内形成多个沟道结构；

垂直于所述堆叠体，对准所述沟槽的位置，形成栅极线狭缝，所述栅极线 狭缝延伸至所述沟槽内；

在栅极线 狭缝表面形成电介质材料层，并去除栅极线狭缝底部的电介质材料层；

去除所述衬底中的所述N型多晶硅层；

去除栅极线狭缝内的电介质材料，去除所述沟道结构中位于所述衬底中所述N型多晶硅层内的存储层，在沟道结构上形成通道结构；

在栅极线狭缝的内壁、所述N型多晶硅层和所述沟槽的内壁沉积多晶硅，

去除栅极线狭缝侧壁、沟槽内和沟槽上方的多晶硅，

在沟槽内填充N型硅外延层，在沟槽上方的所述N型多晶硅层填充多晶硅；

在所述栅极线狭缝内壁上形成阵列公共源极；

在所述衬底背面对准所述衬底内的所述沟槽的位置，形成拾取区。

11.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，所述形成穿过所述堆叠体的多个沟道结构的步骤包括：

垂直穿过所述堆叠体，延伸至所述衬底中的N型硅外延层内形成多个沟道孔；

在所述沟道孔内依次形成存储层、半导体通道层和覆盖层。

12.根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于，去除所述衬底上的多晶硅层的步骤之后包括：对与多晶硅层邻接的界面进行平整化处理。