[发明专利]三维存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器制造方法，包括步骤：

在衬底上形成第一材料层与第二材料层的堆叠结构；

刻蚀堆叠结构露出衬底，形成垂直的多个第一开孔；

在每个第一开孔中形成填充层；

在每个第一开孔周围，刻蚀堆叠结构露出衬底，形成垂直的多个第二开孔；

在每个第二开孔中形成垂直的沟道层和漏极；

选择性刻蚀去除填充层，重新露出第一开孔；

侧向刻蚀部分或者完全去除第二材料层，留下凹槽；

在凹槽中形成栅极堆叠结构；

在每个第一开孔底部的衬底上和/或中形成共源极。

2.如权利要求1所述的三维存储器制造方法，其中，第一材料层、第二材料层、填充层三者之间具有各自不同的刻蚀选择性。

3.如权利要求2所述的三维存储器制造方法，其中，第一材料层、第二材料层、填充层材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅、非晶硅、非晶锗、DLC、非晶碳的任意一种及其组合。

4.如权利要求1所述的三维存储器制造方法，其中，第一开孔的尺寸大于或等于第二开孔的尺寸。

5.如权利要求1所述的三维存储器制造方法，其中，沟道层为中心包括绝缘体的中空结构。

6.如权利要求1所述的三维存储器制造方法，其中，形成共源极之后进一步包括，在每个第一开孔侧壁形成绝缘层，在绝缘层侧壁以及每个第一开孔底部形成接触共源区的接触层。

7.如权利要求6所述的三维存储器制造方法，其中，形成接触层之时或者之后进一步包括，控制沉积工艺参数或者回刻使得接触层的顶面低于栅极堆叠结构最顶层的底面，并且采用绝缘层回填。

8.如权利要求6所述的三维存储器制造方法，其中，形成接触层之后进一步包括，刻蚀去除部分第一材料层、栅极堆叠结构形成第三开孔，在第三开孔中沉积绝缘材料形成与栅极堆叠结构最顶层之间的隔离绝缘区。

9.如权利要求8所述的三维存储器制造方法，其中，形成隔离绝缘区之后进一步包括，在器件上形成层间介质层，刻蚀层间介质层形成第四开孔直至露出接触层，填充金属形成共源线引线。

10.如权利要求9所述的三维存储器制造方法，其中，形成共源线接触塞之后进一步包括，在器件上形成第二层间介质层，刻蚀第二层间介质层形成第五开孔直至暴露沟道区，填充金属形成位线接触。

11.如权利要求1所述的三维存储器制造方法，其中，刻蚀形成第一开孔之前进一步包括，在阵列区域周围的字线接触区域刻蚀堆叠结构形成台阶，依次暴露每个第一材料层和第二材料层的端部。

12.一种三维存储器制造方法，包括步骤：

在衬底上形成第一材料层与第二材料层的堆叠结构；

刻蚀堆叠结构露出衬底，同时形成垂直的多个第一开孔以及在每个第一开孔周围的多个第二开孔；

在每个第一开孔中形成填充层；

在每个第二开孔中形成垂直的沟道层和漏极；

选择性刻蚀去除填充层，重新露出第一开孔；

侧向刻蚀部分或者完全去除第二材料层，留下凹槽；

在凹槽中形成栅极堆叠结构；

在每个第一开孔底部的衬底上和/或中形成共源极。