[发明专利]三维存储器及其制备方法

说明书

本申请提供一种三维存储器及其制备方法，包括：在衬底的表面形成绝缘层；刻蚀绝缘层以形成虚拟阶梯结构；在虚拟阶梯结构背离绝缘层的表面形成堆叠结构，其中，堆叠结构包括核心区和位于核心区周缘的台阶区；刻蚀位于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，第一方向为台阶区指向核心区的方向；在每一阶梯结构的每一级台阶的一侧形成导电插塞，其中，每一阶梯结构的每一级台阶均包括栅极层，每一导电插塞均与对应的台阶的栅极层电连接。本申请的解决了现有技术中随着堆叠层数和堆叠高度的不断增加，单次刻蚀出所有接触部的难度也会越来越大，易导致工艺和物料成本的增加的问题。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及一种三维存储器及其制备方法。

背景技术

在三维存储器制造工艺中，为了保证接触部能顺利连接到每个存储阵列中的栅极，需要形成一个三维(3D)的阶梯结构。随着三维存储器技术的快速发展，衬底上的存储阵列的堆叠层数不断增加，从而阶梯结构上的台阶数量也不断增加，进而导致越靠近衬底的台阶，刻蚀形成连接其的接触部的刻蚀难度越大，随着堆叠层数和堆叠高度的不断增加，单次刻蚀出所有接触部的难度也会越来越大，易导致工艺和物料成本的增加。

发明内容

鉴于此，本申请提供了一种三维存储器及其制备方法，以解决现有技术中随着堆叠层数和堆叠高度的不断增加，单次刻蚀出所有接触部的难度也会越来越大，易导致工艺和物料成本的增加的问题。

第一方面，本申请提供一种三维存储器的制备方法，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；

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；以及

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。

一种可能的实施方式中，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。

一种可能的实施方式中，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，其中，位于所述台阶区的所述堆叠结构的顶面高于位于所述核心区的所述堆叠结构的顶面；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，其中，位于所述台阶区的初始堆叠结构的顶面与位于所述核心区的初始堆叠结构的顶面共面。

一种可能的实施方式中，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。

一种可能的实施方式中，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。

第二方面，本申请还提供一种三维存储器，包括：

衬底；

形成于衬底的绝缘层，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；