[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

权利要求书

1.一种三维存储器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一基底结构，所述基底结构自下而上依次包括衬底、第一保护层、第一牺牲层、第二保护层及底部介质层；

形成第一沟道孔于所述基底结构中，所述第一沟道孔上下贯穿所述底部介质层、所述第二保护层、所述第一牺牲层及所述第一保护层，并往下延伸至所述衬底中；

形成第三保护层于所述第一牺牲层被所述第一沟道孔所暴露的侧壁；

形成第二牺牲层于所述第一沟道孔中；

形成第一叠层结构于所述底部介质层上方，所述第一叠层结构包括交替堆叠的栅极牺牲层与电介质层；

形成第二沟道孔于所述第一叠层结构中，所述第二沟道孔上下贯穿所述第一叠层结构，且所述第二沟道孔在所述底部介质层上的正投影位于所述第一沟道孔内；

去除所述第二牺牲层；

形成沟道结构于所述第一沟道孔及所述第二沟道孔中，所述沟道结构包括沟道层及环绕于所述沟道层外侧面及外底面的存储叠层。

2.根据权利要求1所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，在形成所述第二沟道孔之后且去除所述第二牺牲层之前，还包括以下步骤：

形成第三牺牲层于所述第二沟道孔中；

形成第二叠层结构于所述第一叠层结构上方，所述第二叠层结构包括交替堆叠的所述栅极牺牲层与所述电介质层；

形成第三沟道孔于所述第二叠层结构中，所述第三沟道孔上下贯穿所述第二叠层结构，且所述第三沟道孔在所述第一叠层结构上的正投影位于所述第二沟道孔内；

去除所述第三牺牲层；

并且，在去除所述第三牺牲层及所述第二牺牲层之后形成所述沟道结构时，所述沟道结构还形成于所述第三沟道孔内。

3.根据权利要求1或2所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，还包括以下步骤：

形成栅线缝隙，所述栅线缝隙上下贯穿所述第一叠层结构，并至少往下延伸至所述第一牺牲层中；

形成侧墙保护层于所述栅线缝隙的侧壁；

去除所述第一牺牲层，得到底部横向缝隙；

经由所述底部横向缝隙去除所述存储叠层的一部分以暴露出所述沟道层的一部分，并去除所述第一保护层与所述第二保护层；

形成底部多晶硅层于所述底部横向缝隙中；

去除所述栅极牺牲层，得到多条栅极横向缝隙；

形成导电层于所述栅极横向缝隙中；

形成阵列公共源极结构于所述栅线缝隙中。

4.根据权利要求3所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，在形成所述第一沟道孔之前，所述衬底中设有一凹槽，所述第一保护层与所述第一牺牲层填充进所述凹槽，所述栅线缝隙在所述衬底上的正投影位于所述凹槽内。

5.根据权利要求4所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，在形成所述底部多晶硅层之后以及去除所述栅极牺牲层之前，还包括形成底部外延层于所述凹槽中的步骤。

6.根据权利要求5所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述底部外延层自下而上依次包括N型外延硅层及N型多晶硅层。

7.根据权利要求3所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述三维存储器包括台阶区，在形成所述第一叠层结构之前，还包括形成环形槽于所述台阶区的步骤，所述环形槽上下贯穿所述第一牺牲层及所述第一保护层，并往下延伸至所述衬底中；在形成所述第三保护层的步骤中，所述第三保护层还形成于所述第一牺牲层被所述环形槽所暴露的侧壁；在形成所述第二牺牲层于所述第一沟道孔中的步骤中，所述第二牺牲层还形成于所述环形槽中；在去除所述第一牺牲层以得到所述底部横向缝隙的步骤中，所述第一牺牲层被所述环形槽环绕的部分未被去除。

8.根据权利要求7所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，所述环形槽呈多边形环、圆环或椭圆环。

9.根据权利要求7所述的三维存储器的制作方法，其特征在于，还包括形成多个虚设沟道孔于所述台阶区的步骤。