[发明专利]三维存储器及其通道孔结构的形成方法

说明书

本发明实施例公开了一种三维存储器及其通道孔结构的形成方法，通过第一通孔和第二通孔两次通孔形成工艺来形成所述三维存储器中的通道孔结构，大大降低了所述通道孔结构的工艺难度和成本，解决了在相同口径下，通孔深宽比过大导致的工艺难度大和成本高的问题，同时也降低了所述三维存储器的制作工艺难度和成本。

技术领域

本发明涉及三维存储器技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其通道孔结构的形成方法。

背景技术

随着三维存储器(如3D NAND)中ON(Oxide/Nitride)的层叠数目越来越多，使得在三维存储器中形成的通道孔的深度越来越大，而在采用单刻蚀工艺形成通道孔时，在相同孔径的情况下，通道孔的深度越大刻蚀难度越大。尤其是，当三维存储器中的叠层数目达到120及以上时，再采用单刻蚀的方法形成贯穿各叠层的通道孔时，存在刻蚀时间呈指数增长的现象，工艺效率较低，成本较高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种三维存储器及其通道孔结构的形成方法，以降低三维存储器中通道孔结构的工艺难度和成本。

为解决上述问题，本发明实施例提供了如下技术方案：

一种三维存储器中通道孔结构的形成方法，该方法包括：

提供基底，所述基底表面形成有第一堆叠层和第一绝缘连接层，所述第一堆叠层由多个交错叠加的氧化层和氮化层构成；

形成完全贯穿所述第一堆叠层和所述第一绝缘连接层，并延伸至所述基底表面内的第一通孔；

在第一通孔曝露的所述基底表面形成第一通道结构；

在所述第一通孔侧壁形成第一功能层；

在所述第一功能层侧壁和所述第一通道结构表面依次形成第二通道结构和第一填充结构，所述第二通道结构和所述第一填充结构的表面低于所述第一绝缘连接层表面；

在所述第一绝缘连接层内形成第一凹槽，所述第一凹槽在所述基底上的投影完全覆盖所述第一通孔在所述基底上的投影；

在所述第一凹槽内形成第三通道结构，所述第三通道结构与所述第二通道结构相接触；

在所述第三通道结构背离所述基底一侧依次形成第二堆叠层和第二绝缘连接层，所述第二堆叠层由多个交错叠加的氧化层和氮化层构成；

形成完全贯穿所述第二堆叠层和所述第二绝缘连接层，并延伸至所述第三通道结构表面内的第二通孔，所述第二通孔在所述基底上的投影与所述第一通孔在所述基底上的投影至少部分交叠；

在所述第二通孔侧壁形成第二功能层；

在所述第二功能层侧壁和所述第二通孔底部表面依次形成第四通道结构和第二填充结构，所述第二填充结构的表面低于所述第四通道结构的表面；

在所述第四通道结构和所述第二填充结构形成的第二凹槽内形成第五通道结构，所述第五通道结构与所述第四通道结构相接触。

可选的，在所述第一通孔侧壁形成第一功能层包括：

在所述第一通孔的侧壁和所述第一通道结构的表面形成第一隧穿层，用于产生电荷；

在所述第一隧穿层表面形成第一存储层，用于存储电荷；

在所述第一存储层表面形成第一阻挡层，用于阻挡所述第一存储层中的电荷流出；

在所述第一阻挡层表面形成第一保护层，用于保护所述第一阻挡层在后续去除工艺中不受到损伤；

去除所述第一保护层、第一阻挡层、所述第一存储层和所述第一隧穿层位于所述第一通道结构表面的部分，形成第一功能层。