[发明专利]一种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：

提供衬底，所述衬底表面具有多个堆叠结构，多个所述堆叠结构分别位于所述衬底的阵列区和两个台阶区表面，两个所述台阶区分别位于所述阵列区两侧，每个所述堆叠结构包括多层交错堆叠的第一介质层和牺牲层，所述牺牲层位于相邻的第一介质层之间，每两个所述堆叠结构之间具有一个第一沟槽，所述第一沟槽暴露出所述衬底表面，位于所述台阶区表面的堆叠结构构成了多级台阶；

在位于所述台阶区的堆叠结构表面形成保护膜层；

对所述保护膜层进行刻蚀，以在所述堆叠结构最靠近所述衬底的一级台阶侧壁形成保护结构，所述保护结构至少覆盖最靠近所述衬底的一层第一介质层和一层牺牲层；

所述在位于所述台阶区的堆叠结构表面形成保护膜层包括：

在位于所述台阶区的堆叠结构表面沉积预设材料形成所述保护膜层；

所述预设材料与所述第一介质层的刻蚀选择比大于预设值；

所述预设材料与所述牺牲层的刻蚀选择比大于预设值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设材料为氮氧化硅或多晶硅或无定形硅。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述保护膜层进行刻蚀包括：

采用反应离子刻蚀法对所述保护膜层进行刻蚀。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述保护膜层进行刻蚀之后还包括：

在凹槽中生长单晶硅，以获得单晶硅立柱；

对所述单晶硅立柱进行刻蚀，以使所述单晶硅立柱与所述衬底表面平齐；

刻蚀去除所述堆叠结构的牺牲层，并在相邻的所述第一介质层之间形成存储介质层和金属栅；

在所述单晶硅立柱表面生长多晶硅层和多晶硅介质层，以形成沟道。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述刻蚀去除所述堆叠结构的牺牲层，并在相邻所述第一介质层之间形成存储介质层和金属栅包括：

刻蚀去除所述堆叠结构的牺牲层，以为存储介质层的生长提供空间；

在所述第一介质层表面生长第一氧化物层；

在所述第一氧化物层表面生长第一氮化物层；

在所述第一氮化物层表面生长第二氧化物层，所述第一氧化物层、第一氮化物层和第二氧化物层构成所述存储介质层；

在所述第二氧化物层表面沉积金属栅。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在所述单晶硅立柱表面生长多晶硅层和多晶硅介质层，形成沟道包括：

在所述单晶硅立柱表面及所述第一沟槽表面生长多晶硅，形成具有第二沟槽的多晶硅层；

在所述第二沟槽中生长多晶硅介质层，以填充所述第二沟槽；

对所述多晶硅介质层进行刻蚀，以使所述多晶硅介质层的高度小于所述多晶硅层的高度；

在所述多晶硅介质层表面生长多晶硅，以使所述多晶硅层包裹所述多晶硅介质层。

7.一种三维存储器，包括：衬底，所述衬底的一侧表面包括阵列区和位于阵列区两侧的台阶区；位于所述衬底的阵列区和台阶区表面平行排列的多个沟道和多层堆叠结构，所述堆叠结构包括位于所述沟道两侧的多层金属栅、多层第一介质层和多层存储介质层，多层所述金属栅和第一介质层交替堆叠设置，所述存储介质层位于所述金属栅和所述沟道之间，且与所述衬底表面接触；位于所述沟道背离所述衬底一端表面的接触孔，所述接触孔用于连接位线和字线；其特征在于，

所述三维存储器还包括：位于所述台阶区的堆叠结构侧壁的保护结构，所述保护结构至少覆盖最靠近所述衬底的一层第一介质层和一层存储介质层，所述三维存储器由权利要求1-6任一项所述的三维存储器的制备方法制备获得；

所述保护结构由预设材料构成的保护结构，所述预设材料与所述第一介质层的刻蚀选择比大于预设值；

所述预设材料与所述牺牲层的刻蚀选择比大于预设值。

8.根据权利要求7所述的三维存储器，其特征在于，所述第一介质层为氧化硅层。