[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种三维存储器及其制作方法，包括：在衬底表面形成堆叠层以及贯穿堆叠层的沟道孔，堆叠层包括多层交替排布的第一氧化层和第一氮化层；在沟道孔的侧壁上形成第二氮化层，对第二氮化层进行氧化形成阻挡层，并保留部分形成在第一氮化层上的第二氮化层，其中保留的第二氮化层形成第一氮化层的第一延伸部；去除堆叠层中的第一氮化层和第一延伸部，并在第一氮化层的区域形成栅极层，在第一延伸部的区域形成栅极延伸部，其中，栅极延伸部从栅极层延伸至阻挡层内部。本发明在不影响三维存储器电学性能的情况下，避免了第二氮化层过氧化导致堆叠层中的氮化层被氧化，进而导致沟道孔内的膜层结构的孔径尺寸过大的问题。

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制作方法。

背景技术

三维存储器(3D NAND)将存储单元在垂直于衬底的方向上堆叠，能够在较小的面积上形成更多的存储单元，相对于传统二维存储器，具有更大的存储容量，是当前存储器领域的一个主要发展方向。

在制作三维存储器的过程时，需要在衬底上制作堆叠层，该堆叠层包括多层交替排布的氧化层和氮化层，之后需要对堆叠层进行刻蚀形成沟道孔，并在沟道孔内形成功能层，该功能层包括依次设置在沟道孔侧壁上的阻挡层、电荷存储层、隧穿层和沟道层等。但是，现有的沟道孔内的膜层结构的孔径过大，会影响三维存储器的电学性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种三维存储器及其制作方法，以解决现有的沟道孔内的膜层结构的孔径过大的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三维存储器的制作方法，包括：

提供衬底，在所述衬底表面形成堆叠层以及贯穿所述堆叠层的沟道孔，所述堆叠层包括多层交替排布的第一氧化层和第一氮化层；

在所述沟道孔的侧壁上形成第二氮化层，对所述第二氮化层进行氧化形成阻挡层，并保留部分形成在所述第一氮化层上的所述第二氮化层，其中保留的所述第二氮化层形成所述第一氮化层的第一延伸部；

去除所述堆叠层中的所述第一氮化层和所述第一延伸部，并在所述第一氮化层的区域形成栅极层，在所述第一延伸部的区域形成栅极延伸部，其中，所述栅极延伸部从所述栅极层延伸至所述阻挡层内部。

可选地，在所述衬底表面形成堆叠层以及贯穿所述堆叠层的沟道孔包括：

在所述衬底表面形成子堆叠层，并形成贯穿所述子堆叠层的子沟道孔；

其中，在垂直于所述衬底的方向上依次排列的多个所述子堆叠层构成所述堆叠层，在垂直于所述衬底的方向上依次排列且相互连通的多个所述子沟道孔构成所述沟道孔。

可选地，保留部分形成在所述第一氮化层上的所述第二氮化层包括：

保留位于所述子沟道孔的交界处的所述第一氮化层上的所述第二氮化层。

可选地，保留位于所述子沟道孔的交界处的所述第一氮化层上的所述第二氮化层包括：

保留位于所述子沟道孔的交界处的一个所述第一氮化层上的所述第二氮化层。

可选地，在垂直于所述衬底的方向上，所述栅极延伸部的宽度小于所述栅极层的宽度。

可选地，在所述栅极层的延伸方向上，所述栅极延伸部的长度小于相邻两个所述子沟道孔交界处的所述阻挡层的长度。

可选地，去除所述堆叠层中的所述第一氮化层和所述第一延伸部之前，还包括：

依次在所述沟道孔的侧壁上形成电荷存储层、隧穿层和沟道层，所述阻挡层、所述电荷存储层、所述隧穿层和所述沟道层构成功能层。