[发明专利]一种三维存储器件及其制备方法

权利要求书

1.一种三维存储器件的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供基底结构，所述基底结构包括：交替堆叠的金属栅极和第一材料层、穿过所述金属栅极并间隔排列的若干沟道结构、以及穿过所述金属栅极的若干栅线隔槽；定义最靠近所述栅线隔槽的沟道结构为边缘沟道结构；

去除所述金属栅极之间的第一材料层，形成金属栅极层间沟槽；

形成保护层，所述保护层填满所述边缘沟道结构的朝向所述栅线隔槽的一侧的金属栅极层间沟槽，且所述保护层使得所述边缘沟道结构的远离所述栅线隔槽的一侧的所述金属栅极层间沟槽内部保留有气隙。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层覆盖最顶层所述金属栅极。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提供基底结构的步骤具体包括：

提供半导体衬底，在所述半导体衬底上形成由第一材料层和第二材料层交替堆叠的叠层结构；

刻蚀所述叠层结构，形成栅线隔槽，所述栅线隔槽暴露所述半导体衬底的上表面；

去除所述第二材料层，形成栅极沟槽；

在所述栅极沟槽中执行金属栅极填充，形成包括交替堆叠的金属栅极和第一材料层的所述基底结构。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除金属栅极之间的第一材料层具体包括：

去除次底层所述金属栅极以上的第一材料层，最底层所述金属栅极与次底层所述金属栅极之间的第一材料层予以保留。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述保护层的方法包括：

沿所述栅线隔槽的侧壁沉积保护层，所述保护层至少覆盖所述基底结构的表面，且所述保护层至少覆盖在所述金属栅极的朝向所述栅线隔槽的侧壁处以及所述金属栅极层间沟槽的朝向所述栅线隔槽的端部。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述保护层材料包括二氧化硅。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用化学气相沉积工艺沉积所述保护层；

在沉积保护层后，所述方法还包括：

在所述基底结构的表面形成掩膜层，所述掩膜层具有开口，所述开口露出所述栅线隔槽以及部分所述保护层；

沿着所述开口，对所述栅线隔槽侧壁上的保护层侧壁，以及所述栅线隔槽底部的保护层进行刻蚀，使得所述金属栅极的朝向所述栅线隔槽的侧壁处以及所述金属栅极层间沟槽的朝向所述栅线隔槽的端部形成具有一定厚度的保护层。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用原子层沉积工艺沉积，沿所述栅线隔槽的侧壁沉积具有一定厚度的保护层，使得所述金属栅极的朝向所述栅线隔槽的侧壁处以及所述金属栅极层间沟槽的朝向所述栅线隔槽的端部形成具有一定厚度的保护层。

9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，在形成具有一定厚度的所述保护层之后，所述方法还包括：在所述栅线隔槽内填充导电材料，形成阵列共源极。

10.一种三维存储器件，其特征在于，所述器件包括：

金属栅极叠层，包括若干层间隔排列的金属栅极；

金属栅极层间沟槽，位于相邻两层金属栅极之间；

若干沟道结构，穿过所述金属栅极叠层并间隔排列；

若干栅线隔槽，穿过所述金属栅极叠层；

定义最靠近所述栅线隔槽的沟道结构为边缘沟道结构；

保护层，所述保护层填满所述边缘沟道结构的朝向所述栅线隔槽的一侧的金属栅极层间沟槽，且所述保护层使得所述边缘沟道结构的远离所述栅线隔槽的一侧的所述金属栅极层间沟槽内部保留有气隙。

11.根据权利要求10所述的器件，其特征在于，所述器件还包括：

半导体衬底，位于所述器件底部；

所述金属栅极层叠在所述半导体衬底上；所述金属栅极层间沟槽位于次底层所述金属栅极以上的金属栅极之间。