[发明专利]存储器及其形成方法

说明书

一种存储器及其形成方法，所述形成方法在第一堆叠结构和所述牺牲层上形成扩孔层后，在所述扩孔层上形成第一材料层和第二材料层交替层叠的第二堆叠结构；在所述第二堆叠结构中形成贯穿第二堆叠结构的第二沟道孔，所述第二沟道孔位于所述第一沟道孔上方，所述第二沟道孔底部暴露出所述扩孔层；刻蚀所述第二沟道孔底部暴露的扩孔层，在所述扩孔层中形成扩孔，所述扩孔的尺寸大于第二沟道孔底部的尺寸；形成所述扩孔后，去除所述第一沟道孔中的牺牲层。由于在扩孔层中形成扩孔，且所述扩孔的尺寸大于第二沟道孔底部的尺寸，后续在去除第一沟道孔中的牺牲层，能防止牺牲层的残留。

技术领域

本发明涉及半导体制作领域，尤其涉及一种存储器及其形成方法。

背景技术

NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，随着人们追求功耗低、质量轻和性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。目前，平面结构的NAND闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D结构的NAND存储器。

现有3D NAND存储器的形成过程一般包括：在衬底上形成氮化硅层和氧化硅层交替层叠的堆叠层；刻蚀所述堆叠层，在堆叠层中形成沟道孔，在形成沟道孔后，刻蚀沟道孔底部的衬底，在衬底中形成凹槽；在沟道孔底部的凹槽中，通过选择性外延生长(SelectiveEpitaxial Growth)形成外延硅层，通常该外延硅层也称作SEG；在所述沟道孔中形成存储结构，所述存储结构包括电荷存储层和位于电荷存储层上的沟道层，所述沟道层与外延硅层(SEG)连接；去除氮化硅层，在去除氮化硅层的位置形成控制栅。

现有为了提高3D NAND存储器的容量，通常会形成多层堆叠的堆叠结构(比如在衬底上形成氮化硅层和氧化硅层交替层叠的第一堆叠层后，在第一堆叠层上形成氮化硅层和氧化硅层交替层叠的第二堆叠层)，每一层堆叠结构中形成有对应的沟道孔，相邻层的堆叠结构中的沟道孔相互连通；在连通的沟道孔中形成电荷存储层和沟道层；去除多层堆叠结构中的氮化硅层，在去除氮化硅层的位置形成控制栅。但是，现有多层堆叠结构的3D NAND存储器存在整层控制栅漏电的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是怎样防止多层堆叠结构的3D NAND存储器中整层控制栅漏电的问题。

本发明提供了一种存储器的形成方法，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有第一材料层和第二材料层交替层叠的第一堆叠结构，所述第一堆叠结构中具有贯穿第一堆叠结构厚度的第一沟道孔，所述第一沟槽孔中填充满牺牲层；

在所述第一堆叠结构和所述牺牲层上形成扩孔层；

在所述扩孔层上形成第一材料层和第二材料层交替层叠的第二堆叠结构；

在所述第二堆叠结构中形成贯穿第二堆叠结构的第二沟道孔，所述第二沟道孔位于所述第一沟道孔上方，所述第二沟道孔底部暴露出所述扩孔层，；

刻蚀所述第二沟道孔底部暴露的扩孔层，在所述扩孔层中形成扩孔，所述扩孔的尺寸大于第二沟道孔底部的尺寸；

形成所述扩孔后，去除所述第一沟道孔中的牺牲层。

可选的，所述第二沟道孔底部的尺寸小于第一沟道孔顶部的尺寸。

可选的，所述扩孔的尺寸大于第二沟道孔顶部的尺寸。

可选的，在所述扩孔侧壁上形成隔离层。

可选的，所述扩孔层的材料为氧化硅。

可选的，刻蚀所述扩孔层形成扩孔采用各项同性的湿法刻蚀工艺或者各项同性的干法刻蚀工艺。

可选的，所述第一沟道孔和第二沟道孔的尺寸从顶部到底部逐渐减小。

可选的，所述扩孔层的尺寸大于第二沟道孔底部的尺寸，且小于第一沟道孔顶部的尺寸。