[发明专利]三维存储器及其制备方法

权利要求书

1.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底的表面形成绝缘层；

刻蚀所述绝缘层以形成虚拟阶梯结构；

在所述虚拟阶梯结构背离所述绝缘层的表面形成堆叠结构，其中，所述堆叠结构包括核心区和位于所述核心区周缘的台阶区，所述在所述虚拟阶梯结构背离所述绝缘层的表面形成堆叠结构包括：在所述虚拟阶梯结构背离所述绝缘层的表面形成与所述虚拟阶梯结构形状相同的初始堆叠结构，位于所述台阶区的初始堆叠结构的顶面高于位于所述核心区的所述初始堆叠结构的顶面，以及对所述初始堆叠结构进行平坦化处理以形成所述堆叠结构，位于所述台阶区的堆叠结构的顶面与位于所述核心区的堆叠结构的顶面共面；

在进行所述平坦化处理和形成所述堆叠结构之后，刻蚀位于所述台阶区的堆叠结构以形成沿第一方向排列的多个高度相同的阶梯结构，其中，所述第一方向为所述台阶区指向所述核心区的方向；

在形成所述多个高度相同的阶梯结构之后，在所述多个高度相同的阶梯结构的台阶之上以及所述多个高度相同的阶梯结构之间填充填充材料层；

刻蚀所述填充材料层以形成贯穿所述填充材料层并与所述多个高度相同的阶梯结构的台阶连接的接触孔；以及

在所述接触孔中填充导电材料，并在每一所述阶梯结构的每一级台阶的一侧形成导电插塞，其中，每一所述阶梯结构的每一级台阶均包括栅极层，每一所述导电插塞均与对应的所述台阶的栅极层电连接。

2.如权利要求1所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，在所述刻蚀所述堆叠结构以形成沿第一方向排列的多个高度相同的阶梯结构之后，以及，在所述在每一所述阶梯结构的每一级台阶的一侧形成导电插塞之前，所述方法包括：

刻蚀每一所述阶梯结构以在每一所述阶梯结构形成沿第二方向排列的多个高度不同的分区阶梯结构，其中，所述第二方向平行于所述衬底、且垂直于所述第一方向。

3.如权利要求1所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，所述虚拟阶梯结构的高度沿远离所述核心区的中心的方向逐渐增加。

4.如权利要求1所述的三维存储器的制备方法，其特征在于，每一所述阶梯结构的每一级台阶还包括介质层，所述介质层与所述栅极层层叠设置且所述介质层相对所述栅极层远离或靠近所述衬底。

5.一种三维存储器，其特征在于，包括：

衬底；

形成于衬底的表面的绝缘层，所述绝缘层具有虚拟阶梯结构；

形成于所述虚拟阶梯结构背离所述绝缘层的表面的堆叠结构，其中，所述堆叠结构包括核心区和位于核心区周缘的台阶区，所述堆叠结构为形成于所述虚拟阶梯结构背离所述绝缘层的表面，且与所述虚拟阶梯结构形状相同的初始堆叠结构通过平坦化处理形成，位于所述台阶区的初始堆叠结构的顶面高于位于所述核心区的所述初始堆叠结构的顶面，位于所述台阶区的堆叠结构的顶面与位于所述核心区的堆叠结构的顶面共面；

形成于堆叠结构的所述台阶区的沿第一方向排列的多个高度相同的阶梯结构，所述第一方向为台阶区指向核心区的方向；

形成于多个高度相同的所述阶梯结构的台阶之上以及所述多个高度相同的阶梯结构之间的填充材料层；

贯穿所述填充材料层且与所述多个高度相同的阶梯结构的台阶连接的接触孔；以及

通过填充于所述接触孔而形成于每一阶梯结构的每一级台阶的一侧的导电插塞，其中，每一所述阶梯结构的每一级台阶均包括栅极层，每一所述导电插塞均与对应的所述台阶的栅极层电连接。

6.如权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，每一所述阶梯结构均包括沿第二方向排列的多个高度不同的分区阶梯结构，所述第二方向平行于所述衬底，且垂直于所述第一方向。

7.如权利要求6所述的三维存储器，其特征在于，每一所述阶梯结构内的多个所述分区阶梯结构的高度沿第二方向依次增大。

8.如权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，每一所述阶梯结构的每一级台阶均包括至少一对由介质层和栅极层组成的薄膜层对。

9.如权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，多个所述阶梯结构的宽度均相同，所述阶梯结构的宽度为所述阶梯结构沿所述第一方向的尺寸。