[发明专利]三维存储器结构及其制备方法

权利要求书

1.一种三维存储器结构的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

提供半导体衬底；

于所述半导体衬底上形成叠层结构，并于所述叠层结构中形成沟道孔，所述叠层结构包括交替叠置的牺牲层及绝缘介质层，所述沟道孔贯穿所述叠层结构；

于所述沟道孔的内壁上形成功能侧壁层，于所述功能侧壁层表面形成沟道层；

于所述叠层结构内形成栅极间隙，所述栅极间隙与所述沟道孔之间具有间距；

基于所述栅极间隙去除所述牺牲层，以形成牺牲间隙；

于所述牺牲间隙内形成栅极层；

基于所述栅极间隙对其周围的所述栅极层进行回刻，以于所述栅极间隙外围形成若干个与所述栅极间隙连通的凹槽区域；以及

于形成有所述栅极层的所述叠层结构上制备绝缘盖层，且所述绝缘盖层与所述栅极间隙形成间隙腔。

2.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，制备所述绝缘盖层之前还包括步骤：于所述栅极间隙的内壁上形成漏电流抑制层，其中，所述漏电流抑制层同时还形成于所述凹槽区域的内壁上。

3.根据权利要求2所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，所述漏电流抑制层包括高介电常数介质层。

4.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，采用物理气相沉积工艺制备所述绝缘盖层；所述绝缘盖层的材料包括氧化硅及氮化硅中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，形成所述沟道孔之后还包括步骤：于所述沟道孔的内壁上形成高介电常数介质层，其中，所述功能侧壁层形成于所述高介电常数介质层表面，所述沟道层形成于所述功能侧壁层表面。

6.根据权利要求5所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，形成所述沟道层之后还包括步骤：于所述沟道孔中形成填充绝缘层，并于所述填充绝缘层上制备连接块，且所述连接块的侧缘与所述沟道层相接触，所述绝缘盖层与所述连接块上表面、所述沟道层上表面、所述功能侧壁层上表面以及所述高介电常数介质层上表面相接触。

7.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，所述三维存储器结构的制备方法还包括于所述半导体衬底上制备底部叠层结构以及于所述沟道孔对应的所述半导体衬底中制备底部外延层的步骤，所述叠层结构形成于所述底部叠层结构上，所述底部外延层延伸至所述底部叠层结构中，其中，所述三维存储器结构的制备方法还包括基于所述底部叠层结构于所述底部外延层的外壁上形成侧壁保护层的步骤。

8.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，所述沟道孔包括N个上下连通设置的子沟道孔，所述叠层结构包括在垂直于所述半导体衬底表面的方向上依次堆叠的N个子叠层结构，各所述子叠层结构与各所述子沟道孔一一对应，其中，N为大于等于2的整数，形成所述沟道孔及所述叠层结构的方法包括：

于所述半导体衬底上形成第一子叠层结构；

于所述第一子叠层结构中形成贯穿所述第一子叠层结构的第一子沟道孔；

于所述第一子沟道孔中填充第一填孔牺牲层；

继续在所述半导体衬底上形成后续子叠层结构、子沟道孔及填孔牺牲层，直到形成第N子叠层结构、第N子沟道孔及第N-1填孔牺牲层，使得顶部的子沟道孔显露下层的子沟道孔中的填孔牺牲层；以及

基于所述第N子沟道孔去除各填孔牺牲层，得到所述沟道孔及所述叠层结构。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的三维存储器结构的制备方法，其特征在于，形成所述绝缘盖层之后还包括步骤：将形成有所述绝缘盖层的结构倒置，以于所述栅极间隙底部对应的所述半导体衬底中形成连接引出区。