[发明专利]三维存储器及其制备方法

说明书

本申请提供了一种三维存储及其制备方法，该制备方法包括：在衬底上形成堆叠结构；在所述堆叠结构中形成朝向衬底方向延伸并沿第一方向设置的多个顶部选择栅切口组，至少一个顶部选择栅切口组包括沿第二方向设置的多个顶部选择栅切口，相邻的顶部选择栅切口之间具有间隔区域，第一方向和第二方向垂直于堆叠结构的堆叠方向并彼此相交；在间隔区域内，形成朝向衬底方向延伸的初始虚设沟道孔；以及经由初始虚设沟道孔，形成朝向衬底方向延伸的虚设沟道孔。本申请提供了三维存储器及其制备方法有利于优化虚设沟道孔的图案形貌。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，更具体地，涉及三维存储器及其制备方法。

背景技术

随着对存储器的高存储密度和大存储容量的需求，三维存储器(例如，3D NAND存储器)应运而生。在一些示例中，三维存储器包括核心区和阶梯区。核心区可用于形成堆叠的存储单元，阶梯区可用于形成引出存储单元的字线的导电通道。

在一些制备工艺的过程中，顶部选择栅切口和虚构沟道孔可形成于阶梯区。由于顶部选择栅切口和虚设沟道孔的空间关系和制备工艺的顺序，可能会导致虚设沟道孔过刻蚀(under etch)，从而影响虚设沟道孔的图案形貌。

发明内容

本申请提供了一种三维存储器的制备方法。该制备方法包括：在衬底上形成堆叠结构；在堆叠结构中形成朝向衬底方向延伸并沿第一方向设置的多个顶部选择栅切口组，至少一个顶部选择栅切口组包括沿第二方向设置的多个顶部选择栅切口，相邻的顶部选择栅切口之间具有间隔区域，第一方向和第二方向垂直于堆叠结构的堆叠方向并彼此相交；在间隔区域内，形成朝向衬底方向延伸的初始虚设沟道孔；以及经由初始虚设沟道孔，形成朝向衬底方向延伸的虚设沟道孔。

在一些实施方式中，初始虚设沟道孔与顶部选择栅切口具有预定的间隔距离。

在一些实施方式中，虚设沟道孔与顶部选择栅切口交叠。

在一些实施方式中，在第一方向上，虚设沟道孔与顶部选择栅切口交叠150nm。

在一些实施方式中，形成朝向衬底方向延伸的初始虚设沟道孔的步骤包括：形成填充顶部选择栅切口并覆盖堆叠结构的硬掩膜层；在硬掩模层中形成初始虚设沟道孔图案；以及经由初始虚设沟道孔图案，形成初始虚设沟道孔。

在一些实施方式中，该制备方法还包括：去除硬掩膜层；以及形成填充虚设沟道孔和顶部选择栅切口并覆盖堆叠结构的电介质材料层。

本申请还提供了一种三维存储器的制备方法。该制备方法包括：在衬底上形成堆叠结构；在堆叠结构中形成朝向衬底方向延伸并沿第一方向设置的多个顶部选择栅切口，至少一个顶部选择栅切口包括沿第二方向设置的多个第一切口以及位于相邻的第一切口之间的多个第二切口，第一方向和第二方向垂直于堆叠结构的堆叠方向并彼此相交；以及在与第二切口对应的区域内，形成朝向衬底方向延伸的虚设沟道孔。

在一些实施方式中，形成朝向衬底方向延伸的虚设沟道孔的步骤包括：在与第二切口对应的区域内，形成朝向衬底方向延伸的初始虚设沟道孔；以及经由初始虚设沟道孔，形成朝向衬底方向延伸的虚设沟道孔。

在一些实施方式中，形成朝向衬底方向延伸的初始虚设沟道孔的步骤包括：形成填充顶部选择栅切口并覆盖所述堆叠结构的硬掩膜层；在硬掩模层中形成初始虚设沟道孔图案；以及经由初始虚设沟道孔图案，形成初始虚设沟道孔。

在一些实施方式中，该制备方法还包括：去除硬掩膜层；以及形成填充虚设沟道孔和顶部选择栅切口并覆盖堆叠结构的电介质材料层。