[发明专利]具有氮氧化硅栅极到栅极电介质层的存储堆叠体及其形成方法

权利要求书

1.一种用于形成三维存储器件的方法，包括：

形成垂直延伸穿过电介质堆叠体的NAND存储器串，所述电介质堆叠体包括衬底上方的多个交错牺牲层和电介质层；

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠体的所述交错牺牲层和电介质层的缝隙开口；

通过所述缝隙开口去除所述牺牲层来形成多个横向凹部；

通过所述缝隙开口和所述横向凹部氧化所述电介质层来形成多个栅极到栅极电介质层；以及

通过所述缝隙开口将栅极导电层沉积到所述横向凹部中，来形成包括多个交错所述栅极导电层和所述栅极到栅极电介质层的存储堆叠体，

其中每个所述栅极到栅极电介质层包括氮氧化硅层，

其中形成所述多个栅极到栅极电介质层包括控制氧扩散浓度，使得每个所述栅极到栅极电介质层包括氮氧化硅层；并且

其中控制氧扩散浓度包括控制氧浓度梯度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中每个所述牺牲层包括多晶硅层。

3.根据权利要求2所述的方法，其中形成所述多个栅极到栅极电介质层包括控制氧扩散浓度，使得每个所述栅极到栅极电介质层包括氮氧化硅层和至少一个氧化硅层。

4.根据权利要求3所述的方法，其中每个所述栅极到栅极电介质层包括堆叠在两个氧化硅层之间的所述氮氧化硅层。

5.根据权利要求2中的任一项所述的方法，其中形成所述多个横向凹部包括通过所述缝隙开口施加湿蚀刻剂。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述湿蚀刻剂包括四甲基氢氧化铵(TMAH)。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中每个所述栅极导电层包括金属层。

8.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中每个所述栅极导电层包括掺杂多晶硅层。

9.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中形成所述NAND存储器串包括：

形成第一电介质叠层；

形成垂直延伸穿过所述第一电介质叠层的第一沟道结构；

在所述第一沟道结构上方形成与所述第一沟道结构接触的叠层间插塞；

在所述第一电介质叠层上方形成第二电介质叠层；以及

形成垂直延伸穿过所述第二电介质叠层的第二沟道结构，所述第二沟道结构在所述叠层间插塞上方并且与所述叠层间插塞接触。

10.根据权利要求1-6中的任一项所述的方法，其中形成所述NAND存储器串包括：

形成第一电介质叠层；

在所述第一电介质叠层上方形成第二电介质叠层；以及

形成垂直延伸穿过所述第一电介质叠层和所述第二电介质叠层的单沟道结构。

11.一种用于形成三维存储器件的方法，包括：

在衬底上方交替沉积多个多晶硅层和多个氮化硅层；

形成垂直延伸穿过所述多晶硅层和所述氮化硅层的沟道结构；

相对于所述氮化硅层选择性蚀刻所述多晶硅层，以形成多个横向凹部；

氧化所述氮化硅层，使得每个所述氮化硅层至少变为氮氧化硅层；以及

将多个金属层沉积到所述横向凹部中，

其中每个栅极到栅极电介质层包括所述氮氧化硅层，

其中形成所述每个栅极到栅极电介质层包括控制氧扩散浓度，使得所述每个栅极到栅极电介质层包括氮氧化硅层；并且

其中控制氧扩散浓度包括控制氧浓度梯度。

12.根据权利要求11所述的方法，其中每个所述氮化硅层变为所述氮氧化硅层。

13.根据权利要求11所述的方法，其中每个所述氮化硅层变为所述氮氧化硅层和至少一个氧化硅层。

14.根据权利要求11所述的方法，其中每个所述氮化硅层变为堆叠在两个氧化硅层之间的所述氮氧化硅层。