[发明专利]3D NAND存储器及其形成方法有效

专利信息
申请号: 201910574344.6 申请日: 2019-06-28
公开(公告)号: CN110289263B 公开(公告)日: 2020-04-10
发明(设计)人: 王香凝;耿静静;王攀;张慧;刘新鑫;吴佳佳;肖梦 申请(专利权)人: 长江存储科技有限责任公司
主分类号: H01L27/11551 分类号: H01L27/11551;H01L27/11524;H01L27/1157;H01L27/11578
代理公司: 上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙) 31294 代理人: 董琳;高德志
地址: 430074 湖北省武汉市洪山区东*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: nand 存储器 及其 形成 方法
【权利要求书】:

1.一种3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,包括:

提供半导体衬底,所述半导体衬底上形成有牺牲层和隔离层交替层叠的堆叠结构,所述堆叠结构包括核心区和位于核心区一侧的台阶区,所述堆叠结构还包括若干栅极隔槽区,所述栅极隔槽区横跨所述核心区和台阶区,所述栅极隔槽区两侧的核心区中具有沟道通孔调节区,所述栅极隔槽区两侧的台阶区中还具有伪沟道通孔调节区,且所述沟道通孔调节区和伪沟道通孔调节区相接触并分别位于所述核心区和台阶区的交界面两侧;

在所述沟道通孔调节区以及沟道通孔调节区外的核心区中形成若干沟道通孔;

在所述伪沟道通孔调节区和伪沟道通孔调节区外的台阶区中形成若干伪沟道通孔,所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度大于伪沟道通孔调节区外的台阶区中的伪沟道通孔密度,使得所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度与所述沟道通孔调节区中沟道通孔的密度之间的差异减小;

在所述伪沟道通孔中形成伪沟道结构;

在所述沟道通孔中形成存储结构;

形成所述伪沟道结构和存储结构后,在所述栅极隔槽区中形成横穿核心区和台阶区的栅极隔槽。

2.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,在所述伪沟道通孔中形成伪沟道结构,在所述沟道通孔中形成存储结构后,相应的所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔中伪沟道结构的密度大于伪沟道通孔调节区外的台阶区中的伪沟道通孔中伪沟道结构的密度,使得所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔中伪沟道结构的密度与所述沟道通孔调节区中沟道通孔中存储结构的密度之间的差异减小。

3.如权利要求1或2所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度从台阶区指向核心区的方向上逐渐增大。

4.如权利要求1或2所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述沟道通孔调节区中沟道通孔的密度与所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度相等,或者所述沟道通孔调节区中沟道通孔的密度与所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度之差的绝对值小于密度阈值。

5.如权利要求4所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述密度阈值为在形成栅极隔槽时,所述核心区和台阶区的交界处的栅极隔槽侧壁不会形成倾斜缺陷时的所述沟道通孔调节区中沟道通孔的密度与所述伪沟道通孔调节区中伪沟道通孔的密度的差值的最大值。

6.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述沟道通孔调节区中沟道通孔的密度小于沟道通孔调节区外的核心区中沟道通孔的密度。

7.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述伪沟道结构和存储结构的结构相同。

8.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述伪沟道结构和存储结构的结构不同,所述伪沟道结构的材料硬度大于所述存储结构的材料硬度。

9.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,形成栅极隔槽后,去除所述牺牲层,在去除牺牲层的位置形成控制栅;形成控制栅后,在所述栅极隔槽中形成阵列共源极。

10.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述存储结构包括位于沟道通孔侧壁表面上的电荷存储层和位于电荷存储层侧壁表面的沟道层。

11.如权利要求10所述的3D NAND存储器的形成方法,其特征在于,所述电荷存储层包括位于沟道通孔侧壁表面上的阻挡层、位于阻挡层侧壁表面上的电荷捕获层以及位于电荷捕获层侧壁表面上的隧穿层。

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