[发明专利]三维闪存及其制作方法

权利要求书

1.一种三维闪存的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供一衬底，所述衬底内具有P型阱区；

在所述P型阱区上方形成功能层，包括第一N型掺杂层以及位于所述衬底与所述第一N型掺杂层之间的牺牲层；

在所述功能层上形成存储堆叠结构；

形成贯穿所述存储堆叠结构以及所述功能层的沟道孔结构，所述沟道孔结构延伸至所述P型阱区内；所述沟道孔结构包括：贯穿所述存储堆叠结构的沟道孔；设置在沟道孔表面的栅介质层；设置在栅介质层表面的沟道层；以及填充在沟道层间隙内的沟道填充介质；

基于所述功能层，在所述第一N型掺杂层与所述P型阱区之间形成侧墙沟道结构；所述侧墙沟道结构包括第二N型掺杂层以及P型掺杂层，所述第二N型掺杂层位于所述第一N型掺杂层与所述P型掺杂层之间；所述侧墙沟道结构与所述沟道层连接。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第一N型掺杂层的掺杂浓度大于所述第二N型掺杂；

所述P型阱区的掺杂浓度大于所述P型掺杂层的掺杂浓度。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述侧墙沟道结构的形成方法包括：

去除所述牺牲层以及所述第一N型掺杂层与所述P型阱区之间的栅介质层，露出所述沟道层；

在所述第一N型掺杂层与所述P型阱区之间形成未掺杂的侧墙沟道结构；

通过所述第一N型掺杂层和所述P型阱区中的掺杂元素向未掺杂的侧墙沟道结构进行扩散，形成所述第二N型掺杂层以及所述P型掺杂层。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述牺牲层包括未掺杂的多晶硅层，所述多晶硅层与所述P型阱区之间具有第一SiOxNy层，与所述第一N型掺杂层之间具有第二SiOxNy层；

去除所述牺牲层的方法包括：

形成贯穿所述堆叠结构的沟槽，所述沟槽贯穿所述第一N型掺杂层以及所述第二SiOxNy层，露出所述多晶硅层；

去除所述多晶硅层以及所述第一N型掺杂层与所述P型阱区之间栅介质层后，去除所述第一SiOxNy层以及所述第二SiOxNy层。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，形成所述第二N型掺杂层以及所述P型掺杂层后，还包括：

在所述沟槽的底部形成N型掺杂区，所述N型掺杂与所述第二N型掺杂层，或同时与所述第一N型掺杂层和所述第二N型掺杂层连接，所述N型掺杂区通过阵列共源线与外部电路连接。

6.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述存储堆叠结构包括多层交替排布的第一介质层和第二介质层；

形成所述第二N型掺杂层以及所述P型掺杂层后，还包括：

去除所述第二介质层，在相邻的所述第一介质层之间形成间隙；

在所述间隙内填充金属，形成栅极层。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述第二N型掺杂层与所述P型掺杂层满足厚度相同条件，且二者厚度均大于0。

8.一种三维闪存，其特征在于，所述三维闪存包括：

衬底，所述衬底内具有P型阱区；

位于所述P型阱区上方的侧墙沟道结构；

位于所述侧墙沟道结构上方的第一N型掺杂层；

位于所述第一N型掺杂层上方的存储堆叠结构，所述存储堆叠结构包括多层交替设置的第一介质层以及栅极层；

贯穿所述存储堆叠结构的沟道孔结构，所述沟道孔结构延伸至所述P型阱区内；所述沟道孔结构包括：贯穿所述存储堆叠结构的沟道孔；设置在沟道孔表面的栅介质层；设置在栅介质层表面的沟道层；以及填充在沟道层间隙内的沟道填充介质；

其中，所述侧墙沟道结构包括第二N型掺杂层以及P型掺杂层，所述第二N型掺杂层位于所述第一N型掺杂层与所述P型掺杂层之间；所述侧墙沟道结构与所述沟道层连接。