[发明专利]一种3D NAND存储器的存储单元结构及其形成方法

权利要求书

1.一种3D NAND存储器的存储单元结构形成方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成氧化硅/氮化硅交替堆叠结构；

刻蚀所述氧化硅/氮化硅交替堆叠结构，形成沟道孔，刻蚀停止在衬底表面；

在所述沟道孔的底部生长外延层，所述外延层的上表面超过位于最底层的氮化硅层的上表面；

刻蚀所述沟道孔侧壁上的氮化硅层，以使每层氮化硅层和与其相邻的氧化硅层形成第一凹槽；

在所述沟道孔的底部、侧壁以及所述第一凹槽的表面上依次沉积薄层氧化硅、氮化硅和氧化硅；

向所述沟道孔内填满氧化硅；

沿沟道孔竖直方向刻蚀氧化硅和氮化硅，刻蚀停止于所述外延层的上表面，以使所述第一凹槽内的氮化硅被氧化硅隔断，形成相互独立、不再连通的结构，从而使得每层存储单元层形成独立的电荷陷阱层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述外延层的上表面不超过次最底层的氮化硅层的下表面。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述沟道孔的底部和侧壁上依次沉积薄层氧化硅、氮化硅和氧化硅，具体包括：

采用原子层沉积方法对所述沟道孔的底部和侧壁上依次沉积薄层氧化硅、氮化硅和氧化硅。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述刻蚀所述沟道孔侧壁上的氮化硅层，具体为：

采用湿法刻蚀工艺刻蚀所述沟道孔侧壁上的氮化硅层。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，刻蚀氧化硅/氮化硅交替堆叠结构，形成沟道孔，具体包括：

在所述氧化硅/氮化硅交替堆叠结构的上方沉积硬掩模层；

在所述硬掩模层上刻蚀开孔，形成刻蚀窗口；

根据所述刻蚀窗口刻蚀所述氧化硅/氮化硅交替堆叠结构，形成沟道孔。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述沿沟道孔竖直方向刻蚀氧化硅和氮化硅之后，还包括：

在所述沟道孔的侧壁上淀积氧化硅；

在所述沟道孔的底部和侧壁上淀积多晶硅；

在所述多晶硅上淀积氧化硅，所述氧化硅填满所述沟道孔；

刻蚀位于沟道结构顶部的氧化硅，以形成第二凹槽；

在所述第二凹槽内形成漏极接触点；

用氧化硅填平所述第二凹槽；

去除氧化硅/氮化硅交替堆叠结构中的氮化硅层；

在与所述氮化硅层接触的外延层侧表面上形成绝缘层；

在所述氧化硅/氮化硅交替堆叠结构中的氮化硅层位置填充金属介质，形成各层金属栅极。