[发明专利]三维存储设备及其制造方法

权利要求书

1.一种用于形成三维(3D)存储设备的方法，包括：

在衬底上形成交替的电介质叠层；

在所述交替的电介质叠层的上部中形成沿横向延伸的临时顶部选择性栅极切口；

形成穿透所述交替的电介质叠层的多个沟道孔；

去除所述临时顶部选择性栅极切口；以及

形成所述多个沟道孔中的多个沟道结构并同时形成顶部选择性栅极切口结构，

其中，所述顶部选择性栅极切口结构不占据沟道孔的位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述交替的电介质叠层包括：

形成在垂直方向上堆叠的至少32个电介质层对，其中，每个电介质层对包括第一电介质层和不同于所述第一电介质层的第二电介质层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述临时顶部选择性栅极切口包括：

在所述交替的电介质叠层的上部中形成沿横向延伸的沟槽；以及

在所述沟槽中形成牺牲壁。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，形成所述沟槽包括：

蚀刻所述交替的电介质叠层的顶部三个电介质层对以形成所述沟槽。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，形成所述牺牲壁包括：

将填充材料设置到所述沟槽中以形成所述牺牲壁；

其中，所述填充材料在约200℃至约400℃的温度范围内是物理和化学稳定的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，设置所述填充材料包括沉积与溶剂混合的碳质无机物质。

7.根据权利要求3所述的方法，其中，去除所述临时顶部选择性栅极切口包括：

执行灰化工艺以同时清洁所述多个沟道孔并去除所述牺牲壁。

8.根据权利要求3所述的方法，其中，同时形成所述多个沟道结构和所述顶部选择性栅极切口结构包括：

在所述多个沟道孔的侧壁上形成功能层，并同时在所述沟槽的侧壁上形成虚设功能层；

然后形成覆盖每个沟道孔中的所述功能层的沟道层，并同时形成覆盖所述沟槽中的所述虚设功能层的虚设沟道层；

然后形成填充每个沟道孔的电介质填充结构，并同时形成填充所述沟槽的电介质填充壁；以及

然后在所述电介质填充壁上在每个沟道孔的顶部上形成沟道插塞，并同时在所述沟槽中的所述电介质填充壁上形成虚设沟道条状覆盖物。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

在形成所述功能层之前，在所述衬底的由所述多个沟道孔暴露的表面上形成外延层；

其中：

所述沟道层与每个沟道孔中的所述外延层接触；

每个沟道结构包括所述外延层、所述功能层、所述沟道层、所述电介质填充结构和所述沟道插塞；以及

所述顶部选择性栅极切口结构包括所述虚设功能层、所述虚设沟道层、所述电介质填充壁和所述虚设沟道条状覆盖物。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，同时形成所述功能层和所述虚设功能层包括：

在所述多个沟道孔的侧壁上形成阻挡层，并同时在所述沟槽的侧壁上形成虚设阻挡层；

然后在每个沟道孔中的所述阻挡层的表面上形成储存层，并同时在所述沟槽中的所述虚设阻挡层的表面上形成虚设储存层；以及

然后在每个沟道孔中的所述储存层的表面上形成隧穿层，并同时在所述沟槽中的所述虚设储存层的表面上形成虚设隧穿层。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：

形成穿透所述交替的电介质叠层的一对缝隙，所述一对缝隙沿横向平行延伸；

其中，在所述一对缝隙之间形成N行沟道结构，其中，每行沟道结构与相邻行的沟道结构交错排列，并且N是偶数；并且

其中，所述顶部选择性栅极切口结构形成在第N/2行沟道结构和第N/2+1行沟道结构之间。