[发明专利]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，其特征在于，包括：

提供半导体结构，其中，所述半导体结构包括叠层结构；

刻蚀所述叠层结构以形成贯穿所述叠层结构的沟道孔；

在所述沟道孔的侧壁形成包括电荷捕获层的存储器层，其中，位于所述沟道孔顶部位置处和所述沟道孔底部位置处的所述电荷捕获层被所述存储器层的其余层包围；

在所述沟道孔内形成覆盖所述存储器层的沟道层；及

在所述沟道孔的顶部位置处形成与所述沟道层连接的沟道插塞，其中，所述沟道插塞与所述电荷捕获层断开。

2.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：

提供半导体结构，其中，所述半导体结构包括叠层结构；

刻蚀所述叠层结构以形成贯穿所述叠层结构的沟道孔；

在所述沟道孔的侧壁形成包括电荷捕获层的存储器层，其中，位于所述沟道孔顶部位置处和所述沟道孔底部位置处的所述电荷捕获层被所述存储器层的其余层包围；及

在所述沟道孔内形成覆盖所述存储器层的沟道层，其中，位于所述沟道孔的底部位置处的所述沟道层与所述电荷捕获层断开。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述沟道孔的侧壁形成包括电荷捕获层的存储器层包括：

在所述沟道孔的底部形成外延层；

在所述沟道孔的侧壁和所述外延层的表面依次形成阻挡层、电荷捕获层和第一隧穿层；

依次刻蚀位于所述沟道孔的底部的所述第一隧穿层、所述电荷捕获层和所述阻挡层，以露出所述外延层；

刻蚀所述电荷捕获层，以使所述电荷捕获层位于所述沟道孔顶部和位于所述沟道孔底部的部分与相邻的所述第一隧穿层和所述阻挡层之间形成凹槽；以及，

在露出的所述隧穿层的表面和露出的所述外延层的表面形成第二隧穿层，以使所述第二隧穿层填充所述凹槽并与所述第一隧穿层连接形成隧穿层，其中，所述隧穿层位于所述沟道孔的顶部和底部的部分与所述阻挡层抵接以使所述电荷捕获层被所述隧穿层和所述阻挡层包围。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述在所述沟道孔内形成覆盖所述存储器层的沟道层包括：

在所述隧穿层的表面形成第一沟道层；

依次刻蚀位于所述沟道孔的底部的所述第一沟道层和所述隧穿层，以露出所述外延层；以及，

在露出的所述外延层的表面形成第二沟道层，以使所述第二沟道层与所述第一沟道层连接形成覆盖所述隧穿层且与所述外延层抵接的沟道层。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述叠层结构的顶层为硬掩膜层，在所述沟道孔内形成覆盖所述存储器层的沟道层之后，所述方法包括：

在所述沟道孔内填充沟道氧化物且所述沟道氧化物覆盖所述沟道层。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述沟道孔内填充沟道氧化物且所述沟道氧化物覆盖所述沟道层之后，所述方法包括：

以所述硬掩膜层为停止层对所述阻挡层、所述隧穿层、所述沟道层和所述沟道氧化物进行平坦化处理，形成位于所述沟道孔内的沟道结构。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述以所述硬掩膜层为停止层对所述阻挡层、所述隧穿层、所述沟道层和所述沟道氧化物进行平坦化处理，形成位于所述沟道孔内的沟道结构之后，所述方法包括：

移除所述沟道结构位于所述硬掩膜层的部分和位于所述叠层结构的次顶层的至少部分，以使所述沟道结构的顶面低于所述次顶层的顶面。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述移除所述沟道结构位于所述硬掩膜层的部分和位于所述叠层结构的次顶层的至少部分，以使所述沟道结构的顶面低于所述次顶层的顶面之后，所述方法包括：

形成与所述沟道层连接的沟道插塞，其中，所述沟道插塞覆盖所述硬掩膜层和所述沟道结构。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在所述形成与所述沟道层连接的沟道插塞之后，所述方法包括：

以所述次顶层作为停止层对所述硬掩膜层和所述沟道插塞进行平坦化处理。