[发明专利]一种三维存储器及其制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种三维存储器及其制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：提供叠层结构，所述叠层结构包括若干交替层叠的介质层以及牺牲层，以及贯穿所述叠层结构的沟道通孔CH；在所述CH的侧壁形成预存储层；去除所述牺牲层，暴露所述预存储层；在所述牺牲层被去除的位置氧化所述预存储层，以形成沿所述CH径向相对靠外的阻挡层以及相对靠内的存储层。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其制备方法。

背景技术

存储器(Memory)是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。随着各类电子设备对集成度和数据存储密度的需求的不断提高，普通的二维存储器件越来越难以满足要求，在这种情况下，三维(3D)存储器应运而生。

在三维存储器中，存储器叠层起到控制存储器电荷存储的功能，是器件完成存储功能的关键结构。目前，存储器叠层的常用结构是阻挡层-存储层-隧穿层；上述各层通过在沟道通孔(Channel Hole，CH)内依次沉积而形成；在沉积形成上述各层后，还需要去除CH底部的存储器叠层，暴露出下选择管沟道层；沉积与所述下选择管沟道层连接的沟道层。然而，随着市场对存储密度要求的不断提高，三维存储器堆叠层数不断增加，CH的深宽比变大，CH底部的存储器叠层的刻蚀工艺面临着更大的挑战。如果，CH底部的存储器叠层去除不干净，下选择管沟道层暴露面不足，将造成沟道层与下选择管沟道层接触不良，形成高阻连接，导致三维存储器阈值电压偏高，甚至电流通路断连，器件失效。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种三维存储器及其制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种三维存储器的制备方法，所述方法包括以下步骤：

提供叠层结构，所述叠层结构包括若干交替层叠的介质层以及牺牲层，以及贯穿所述叠层结构的沟道通孔CH；

在所述CH的侧壁形成预存储层；

去除所述牺牲层，暴露所述预存储层；

在所述牺牲层被去除的位置氧化所述预存储层，以形成沿所述CH径向相对靠外的阻挡层以及相对靠内的存储层。

上述方案中，所述预存储层的材料包括氮氧化硅或氮化硅。

上述方案中，所述在所述CH的侧壁形成预存储层，包括：

在所述CH的侧壁依次形成第一预存储层以及第二预存储层，所述第一预存储层的材料包括氮氧化硅或氧化硅，所述第二预存储层的材料包括氮化硅。

上述方案中，其特征在于，所述第一预存储层与所述第二预存储层的厚度的比例范围为1:6-1:13。

上述方案中，所述氧化所述预存储层通过以下工艺中的至少一种实现：原位蒸汽产生工艺、干氧氧化工艺、同性氧化工艺。

上述方案中，所述阻挡层具有若干彼此分立的阻挡区，至少之一所述阻挡区与至少之一所述牺牲层被去除的位置相对应。

上述方案中，所述阻挡层部分位于所述牺牲层被去除的位置内。

上述方案中，所述方法还包括：

在所述牺牲层被去除的位置形成栅极层，所述栅极层与形成的所述存储层通过所述阻挡层隔开。

本发明实施例还提供了一种三维存储器，包括：

堆叠结构，所述堆叠结构包括若干交替层叠的介质层以及栅极层，以及贯穿所述堆叠结构的沟道通孔CH；

沿所述CH径向向内依次设置有阻挡层以及存储层；

其中，所述阻挡层以及所述存储层是通过从所述栅极层的位置氧化一预存储层而形成。