[发明专利]一种三维存储器件及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三维存储器件及其制备方法。所述三维存储器件具有沟道通孔，所述方法包括以下步骤：在所述沟道通孔的侧壁以及底部形成功能层；去除覆盖在所述沟道通孔的底部的所述功能层，以使所述功能层形成为以下结构：所述功能层的底端内壁沿所述沟道通孔径向向外的方向凹陷，使得所述功能层的内壁在底端形成有台阶；或者，所述功能层的内壁为：在所述沟道通孔的轴向方向上呈平坦状的表面。

技术领域

本发明涉及存储器件技术领域，尤其涉及一种三维存储器件及其制备方法。

背景技术

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维(3D)存储器件应运而生。

三维存储器件主要由衬底以及位于衬底表面的多层堆叠结构和形成在堆叠结构内的多个沟道通孔构成，在所述沟道通孔内形成有功能层和沟道层。所述沟道层连接了沟道通孔顶端的位线(BL)与沟道通孔底部的外延层(SEG)，从而形成了载流子移动的关键通道。但是，沟道层的沉积过程会受到在先形成的沟道通孔以及功能层的形状和结构影响，在先工艺形成的形状、结构方面的不适当将直接影响沟道层沉积的均匀性，增加沟道层的整体电阻值，甚至增加沟道层的断连风险，进而严重影响存储器件的工作可靠性。

由此可见，如何提供一种可靠性更高的三维存储器件的制备方法以及三维存储器件结构成为本领域现阶段亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种三维存储器件及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种三维存储器件的制备方法，所述三维存储器件具有沟道通孔，所述方法包括以下步骤：

在所述沟道通孔的侧壁以及底部形成功能层；

去除覆盖在所述沟道通孔的底部的所述功能层，以使所述功能层形成为以下结构：

所述功能层的底端内壁沿所述沟道通孔径向向外的方向凹陷，使得所述功能层的内壁在底端形成有台阶；或者，

所述功能层的内壁为：在所述沟道通孔的轴向方向上呈平坦状的表面。

上述方案中，在所述沟道通孔的轴向方向上，所述功能层在所述底端以上的部分厚度均匀；或者，在所述沟道通孔的轴向方向上，所述功能层整体厚度均匀。

上述方案中，在形成所述功能层之前，所述方法还包括：在所述沟道通孔的底部形成外延层；所述功能层形成于所述沟道通孔中的所述外延层上。

上述方案中，所述沟道通孔的孔径从顶部到底部逐渐减小。

上述方案中，所述形成功能层的步骤具体包括：在所述沟道通孔的侧壁以及底部形成阻挡层；在所述阻挡层上形成存储层；在所述存储层上形成隧穿层。

上述方案中，所述隧穿层的材料为二氧化硅。

上述方案中，所述台阶位于所述隧穿层的底端内壁。

上述方案中，所述存储层的底端沿所述沟道通孔径向向内的方向弯折。

上述方案中，所述阻挡层的底端沿所述沟道通孔径向向内的方向弯折。

上述方案中，所述去除覆盖在所述沟道通孔的底部的所述功能层的步骤包括：在所述功能层上形成牺牲层，形成贯穿所述牺牲层底部以及所述功能层底部的开口；对所述功能层的底端进行横向刻蚀，以使所述功能层形成为所述结构。

上述方案中，所述牺牲层的厚度沿所述沟道通孔的轴向方向从顶部到底部逐渐减小。