[发明专利]三维存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种三维存储器，包括：

衬底；

导电层，埋设于所述衬底中，其中所述衬底包括位于所述导电层之上的覆盖层；

堆叠结构，位于所述衬底上；

穿过所述堆叠结构的垂直沟道结构，所述垂直沟道结构包括沟道层，所述沟道层包括位于所述堆叠结构中的第一部分和从所述第一部分延伸到所述导电层的第二部分，所述第二部分靠近所述第一部分的一侧的横向尺寸小于位于所述导电层中的另一侧的横向尺寸，其中所述横向尺寸为所述沟道层在平行于所述衬底表面的方向的尺寸；以及

穿过所述堆叠结构而到达所述导电层的多个阵列共源极，所述导电层在对应每个阵列共源极处具有第二接触区，所述衬底、所述第二接触区和所述覆盖层均为单晶结构。

2.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述沟道层的第二部分的横向尺寸从所述一侧到所述另一侧逐渐扩大。

3.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述导电层在对应每个沟道层的第二部分处具有第一接触区，所述第一接触区与所述沟道层为同一材料。

4.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述衬底包括位于所述导电层之下的第一掺杂类型的阱区。

5.如权利要求4所述的三维存储器，其特征在于，所述阱区为单晶结构。

6.如权利要求4-5任一项所述的三维存储器，其特征在于，所述导电层的材料为锗或锗硅。

7.如权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述堆叠结构包括多个栅极和位于相邻栅极之间的介质层，所述多个栅极包括底部选择栅，其中位于所述底部选择栅上表面的介质层与其他介质层的厚度相同。

8.一种三维存储器的制造方法，包括以下步骤：

提供半导体结构，所述半导体结构具有衬底和位于所述衬底上的堆叠结构，所述衬底中具有埋设层；

形成穿过所述堆叠结构而到达所述埋设层的沟道孔；

在所述沟道孔侧壁形成存储器层；

通过所述沟道孔刻蚀所述埋设层而形成凹陷，所述凹陷的横向尺寸大于所述堆叠结构底部的沟道孔部分的横向尺寸，其中所述横向尺寸为在平行于所述衬底表面的方向的尺寸；

通过在所述沟道孔内覆盖半导体材料，在所述沟道孔侧壁形成沟道层及在所述凹陷中形成第一接触区，所述沟道层包括位于所述堆叠结构中的第一部分和从所述第一部分延伸到所述第一接触区的第二部分，所述第二部分靠近所述第一部分的一侧的横向尺寸小于位于所述第一接触区中的另一侧的横向尺寸。

9.如权利要求8所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述沟道层的第二部分的横向尺寸从所述一侧到所述另一侧逐渐扩大。

10.如权利要求8所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，还包括形成穿过所述堆叠结构而到达所述埋设层的多个阵列共源极，所述埋设层在对应每个阵列共源极处具有第二接触区。

11.如权利要求8所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述衬底和所述埋设层均为单晶结构。

12.如权利要求8所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述衬底包括位于所述埋设层之下的第一掺杂类型的阱区和位于所述埋设层之上的覆盖层。

13.如权利要求12所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述阱区为单晶结构，所述埋设层为从所述阱区生长的单晶结构，所述覆盖层为从所述埋设层生长的单晶结构。

14.如权利要求8-13任一项所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述埋设层的材料为锗或锗硅。

15.如权利要求8所述的三维存储器的制造方法，其特征在于，所述堆叠结构包括多个栅极和位于相邻栅极之间的介质层，所述多个栅极包括底部选择栅，其中位于所述底部选择栅上表面的介质层与其他介质层的厚度相同。