[发明专利]一种三维存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种三维存储器的制备方法，包括：

提供衬底，在所述衬底中定义台阶区；

在所述衬底上形成叠层结构，所述叠层结构包括交替堆叠栅极牺牲层和层间绝缘层；

在所述台阶区形成贯穿所述叠层结构并延伸至所述衬底的虚拟沟道孔，并在所述虚拟沟道孔中填充牺牲保护层；以及

在所述叠层结构的形成有所述虚拟沟道孔的台阶区形成台阶结构；以及

去除所述牺牲保护层，并采用绝缘材料填充所述虚拟沟道孔以形成绝缘填充层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成有所述虚拟沟道孔的所述台阶区形成台阶结构的步骤之前，还包括：

在所述虚拟沟道孔的靠近所述衬底的底部形成垫层。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在形成有所述虚拟沟道孔的所述台阶区形成台阶结构的步骤之前，还包括：

对在所述虚拟沟道孔中填充的所述牺牲保护层进行平坦化处理，使其上表面与所述叠层结构的上表面平齐。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在形成有所述虚拟沟道孔的所述台阶区形成台阶结构的步骤包括：

采用刻蚀工艺形成所述台阶结构，其中，所述栅极牺牲层、所述层间绝缘层与所述牺牲保护层之间的刻蚀选择比为1:1:(0.8～1)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在采用绝缘材料填充虚拟沟道孔以形成绝缘填充层的步骤之后，还包括：

在所述台阶结构上方形成绝缘介质层；以及

对所述绝缘介质层进行平坦化处理，使其上表面与所述叠层结构的上表面平齐。

6.一种三维存储器，包括：

衬底，在所述衬底中定义台阶区；

叠层结构，设置于所述衬底上，包括交替堆叠的栅极层和层间绝缘层，所述叠层结构在所述台阶区具有台阶结构；

虚拟沟道结构，包括虚拟沟道孔和绝缘填充层，所述虚拟沟道孔垂直贯穿所述台阶结构并延伸至所述衬底，所述绝缘填充层设置于所述虚拟沟道孔内；以及

绝缘介质层，覆盖所述台阶结构和所述虚拟沟道结构，以及

其中，所述台阶结构和所述虚拟沟道孔是基于权利要求1所述的方法形成的。

7.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述虚拟沟道结构中的绝缘填充层的材料和所述绝缘介质层的材料不同。

8.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述绝缘填充层采用原子层沉积工艺形成。

9.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述绝缘填充层中的所述绝缘材料包括氧化硅、氧化铝、氧化铪、氧化镧、氧化钇、氧化钽及其组合中的一种或多种。

10.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括：

垫层，位于所述衬底与所述虚拟沟道结构之间。

11.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述绝缘介质层包括氧化硅基材料。

12.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，所述绝缘介质层包括：

覆盖所述台阶结构的第一子膜层；以及

覆盖所述第一子膜层的第二子膜层，

其中，所述第一子膜层的材料与所述第二子膜层的材料相同，以及所述第一子膜层的填充密度高于所述第二子膜层的填充密度。

13.根据权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，

所述第一子膜层的材料与所述第二子膜层的材料不同，以及所述第一子膜层的材料密度高于所述第二子膜层的材料密度。