[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

说明书

本发明提供一种三维存储器及其制作方法，该制作方法包括以下步骤：提供一基底结构；形成第一沟道孔于基底结构中；形成第二保护层于第一牺牲层被第一沟道孔所暴露的侧壁；形成第二牺牲层于第一沟道孔中；形成第一叠层结构；形成第二沟道孔于第一叠层结构中，第二沟道孔上下贯穿第一叠层结构，且第二沟道孔在底部介质层上的正投影位于第一沟道孔内；去除第二牺牲层；形成沟道结构于第一沟道孔及第二沟道孔中，沟道结构包括沟道层及环绕于沟道层外侧面及外底面的存储叠层。本发明可以提高底部牺牲层去除后核心区和虚设区的支撑能力，并提高沟道孔底部的分布均匀性，有利于改善底部牺牲层去除以后的填充工艺窗口，并避免沟道孔顶部扩大。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种三维存储器及其制作方法。

背景技术

侧墙多晶硅(Side Wall Poly，简称SWP)结构可以避免3D Nand由于层数增加带来的硅 -氧化物-氮化物-氧化物(SONO)刻蚀的挑战。但是，底部多晶硅牺牲层(SAC poly)和氧化物-氮化物-氧化物(ONO)去除后，由于沟道孔径较小，核心区域与虚设(dummy)区域的支撑将面临极大的挑战。另外，当存储结构层数较高时，在形成沟道孔时，沟道孔的底部更容易变形，导致沟道孔下方的均匀性变差(沟道孔之间的间距不均匀)，从而影响多晶硅牺牲层去除以后的填充工艺窗口。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种三维存储器及其制作方法，用于解决现有技术中底部牺牲层去除后，核心区域与虚设区域的支撑面临极大的挑战的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种三维存储器的制作方法，包括以下步骤：

提供一基底结构，所述基底结构自下而上依次包括衬底、第一保护层、第一牺牲层、第二保护层及底部介质层；

形成第一沟道孔于所述基底结构中，所述第一沟道孔上下贯穿所述底部介质层、所述第二保护层、所述第一牺牲层及所述第一保护层，并往下延伸至所述衬底中；

形成第二保护层于所述第一牺牲层被所述第一沟道孔所暴露的侧壁；

形成第二牺牲层于所述第一沟道孔中；

形成第一叠层结构于所述底部介质层上方，所述第一叠层结构包括交替堆叠的栅极牺牲层与电介质层；

形成第二沟道孔于所述第一叠层结构中，所述第二沟道孔上下贯穿所述第一叠层结构，且所述第二沟道孔在所述底部介质层上的正投影位于所述第一沟道孔内；

去除所述第二牺牲层；

形成沟道结构于所述第一沟道孔及所述第二沟道孔中，所述沟道结构包括沟道层及环绕于所述沟道层外侧面及外底面的存储叠层。

可选地，在形成所述第二沟道孔之后且去除所述第二牺牲层之前，还包括以下步骤：

形成第三牺牲层于所述第二沟道孔中；

形成第二叠层结构于所述第一叠层结构上方，所述第一叠层结构包括交替堆叠的所述栅极牺牲层与所述电介质层；

形成第三沟道孔于所述第二叠层结构中，所述第三沟道孔上下贯穿所述第二叠层结构，且所述第三沟道孔在所述第一叠层结构上的正投影位于所述第二沟道孔内；

去除所述第三牺牲层；

并且，在去除所述第三牺牲层及所述第二牺牲层之后形成所述沟道结构时，所述沟道结构还形成于所述第三沟道孔内。

可选地，还包括以下步骤：

形成栅线缝隙，所述栅线缝隙上下贯穿所述第一叠层结构，并至少往下延伸至所述第一牺牲层中；

形成侧墙保护层于所述栅线缝隙的侧壁；