[发明专利]三维存储器结构及其制备方法

权利要求书

1.一种三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述三维存储器结构制备方法包括：

提供一半导体衬底；

于所述半导体衬底上形成堆叠结构，所述堆叠结构具有阶梯区域，所述堆叠结构包括交替堆叠的层间介质层与牺牲层，所述阶梯区域包括沿第二方向依次设置的第一台阶分区和第二台阶分区；

于所述堆叠结构的中形成多级第一台阶和多级第二台阶，所述第一台阶位于所述第一台阶分区，所述第二台阶位于所述第二台阶分区，在自所述堆叠结构指向所述半导体衬底的方向上，同级的所述第一台阶和所述第二台阶的顶面分别显露出位于不同层的所述牺牲层的表面；

形成蚀刻缓冲层，所述蚀刻缓冲层包括第一蚀刻缓冲层和第二蚀刻缓冲层，所述第一蚀刻缓冲层覆盖于被所述第一台阶显露出的所述牺牲层的表面上并显露出对应的所述牺牲层的侧表面；所述第二蚀刻缓冲层覆盖于被所述第二台阶显露出的所述牺牲层的表面上并显露出对应的所述牺牲层的侧表面，其中，所述蚀刻缓冲层为导电材料；

利用导电材料替换所述第一台阶分区和第二台阶分区之外的所述牺牲层以形成栅极导电部，而保留位于所述第一台阶分区及所述第二台阶分区的所述牺牲层作为栅极绝缘部，其中，所述栅极导电部与所述第一蚀刻缓冲层的远离所述第二台阶分区的一端，或所述第二蚀刻缓冲层的远离所述第一台阶分区的一端连接；

于各所述蚀刻缓冲层上同时形成连接柱，所述连接柱与对应的所述蚀刻缓冲层接触。

2.根据权利要求1所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述于各所述蚀刻缓冲层上同时形成连接柱，包括，

于各所述蚀刻缓冲层上同时形成接触孔，所述接触孔显露或贯穿对应的所述蚀刻缓冲层；

于所述接触孔中填充导电材料以形成连接柱，所述连接柱与对应的所述蚀刻缓冲层接触。

3.根据权利要求1所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述于各所述蚀刻缓冲层上同时形成连接柱的步骤之后还包括，于所述连接柱的顶部形成栓塞的步骤。

4.根据权利要求2所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述连接柱的材料包括包氮化钛及钨复合层。

5.根据权利要求1所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述形成蚀刻缓冲层的步骤包括：

于所述第一台阶和所述第二台阶的侧壁形成侧壁间隔层；

于形成有所述侧壁间隔层的所述第一台阶和所述第二台阶的顶面显露出的所述牺牲层的表面形成所述蚀刻缓冲层。

6.根据权利要求5所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述侧壁间隔层的材料包括氧化硅。

7.根据权利要求1所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述栅极导电部的材料包括氮化钛及钨复合层。

8.根据权利要求1所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述半导体衬底与所述堆叠结构之间还形成有外延牺牲层；所述三维存储器结构制备方法还包括：

于所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的栅线隔离槽，所述栅线隔离槽显露出所述外延牺牲层；

基于所述栅线隔离槽去除所述外延牺牲层以形成外延间隙；

于所述外延间隙中形成外延层。

9.根据权利要求8所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述三维存储器结构制备方法还包括，于所述栅线隔离槽中填充形成隔离槽填充层的步骤。

10.根据权利要求9所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述隔离槽填充层的材料包括氮化硅或氧化硅。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的三维存储器结构制备方法，其特征在于，所述形成蚀刻缓冲层的步骤包括：

于被所述第一台阶和所述第二台阶的顶面显露出的所述牺牲层的表面形成多晶硅层；

于所述多晶硅层的表面形成金属层，所述金属层与所述多晶硅层相互作用形成硅金属合金，所述硅金属合金作为所述蚀刻缓冲层。