[实用新型]三维存储器

说明书

本实用新型涉及一种三维存储器，所述三维存储器包括：提供衬底，所述衬底表面形成有堆叠结构，所述堆叠结构包括沿垂直衬底表面方向交替堆叠的牺牲层和绝缘层；形成贯穿所述堆叠结构的沟道孔；沿所述沟道孔侧壁对所述牺牲层进行回刻蚀，形成位于相邻绝缘层之间的凹槽；形成至少填充所述凹槽的栅介质层；在所述沟道孔内形成沟道孔结构。上述方法能够降低三维存储器的形成难度，提高形成的三维存储器的性能。

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其涉及一种三维存储器。

背景技术

近年来，闪存(Flash Memory)存储器的发展尤为迅速。闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。为了进一步提高闪存存储器的位密度(Bit Density)，同时减少位成本(Bit Cost)，三维的闪存存储器(3D NAND)技术得到了迅速发展。

在3D NAND闪存结构中，包括存储阵列结构，所述存储阵列结构包括对多层堆叠结构。随着堆叠结构复合介质薄膜层数的不断增加，极高深宽比沟道在小的沟道孔的(CH)的关键尺寸(CD)背景下，沟道孔内形成功能侧壁越发困难。此外，由于传统的后栅法需要在磷酸湿法去除假栅SiN后，先沉积TiN薄膜和高K介质薄膜再填金属栅极W，这会在一定程度上削减填充金属栅极的空间，增加形成金属栅极的工艺难度。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种三维存储器，提高三维存储器的性能。

本实用新型的技术方案提供一种三维存储器，包括：存储堆叠结构，所述存储堆叠结构包括交替堆叠的控制栅极和绝缘层；沟道孔结构，贯穿所述存储堆叠结构；所述控制栅极的宽度小于绝缘层的宽度，使得相邻绝缘层之间具有位于所述控制栅极端部与沟道孔结构之间的凹槽；栅介质层，至少填充于所述凹槽内。

可选的，所述栅介质层仅填充于所述凹槽内，覆盖所述控制栅极的端部侧壁。

可选的，所述栅介质层填充满所述凹槽，且覆盖围绕沟道孔结构的绝缘层的侧壁。

可选的，所述栅介质层的材料为高K介电材料。

可选的，所述沟道孔结构形成于沟道孔内，包括：覆盖所述沟道孔侧壁及栅介质层的电荷阻挡层；覆盖所述电荷阻挡层表面的电荷捕获层、覆盖所述电荷捕获层的隧穿层以及覆盖所述隧穿层的沟道层；位于所述沟道层表面且填充满所述沟道孔的沟道介质层。

可选的，所述控制栅极包括栅极、以及位于所述栅极与绝缘层、栅极与栅介质层之间的扩散阻挡层。

可选的，所述存储堆叠结构包括核心区域和围绕所述核心区域的台阶区域，所述台阶区域暴露出每一层控制栅极的端部；所述台阶区域上覆盖有介质层。

可选的，还包括贯穿所述介质层至各层控制栅极端部表面的接触部。

可选的，还包括贯穿所述存储堆叠结构的阵列共源极。

可选的，所述三维存储器为3D NAND存储器。

本实用新型的三维存储器的相邻绝缘层之间具有位于控制栅极端部和沟道孔结构之间的凹槽，栅介质层形成于所述凹槽内，不占用控制栅极的形成空间，从而降低在相邻绝缘层之间形成控制栅极的难度，提高控制栅极的质量，进而提高存储器的性能。

附图说明

图1至图7为本实用新型一具体实施方式的三维存储器的形成过程的结构示意图；

8图至图10为本实用新型一具体实施方式的三维存储器的形成过程的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型提供的三维存储器及其形成方法的具体实施方式做详细说明。