[发明专利]存储结构、三维存储器及其制造方法

说明书

本发明提供一种存储结构、三维存储器及其制造方法，将用来划分相邻两个块结构的栅线分隔槽去掉，仅保留对块结构内部进行区划的栅线分隔槽，去除伪栅极层时会保留部分，保留的伪栅极层形成了隔离结构，通过该隔离结构可区划隔绝不同的块结构；保留的伪栅极层将相邻的块结构连在一起，使结构更稳固，增加了对堆栈结构的支撑，提高了器件的良率；块结构之间的栅线分隔槽被省略，降低了栅线分隔槽的刻蚀工作量，减少了热过程，由此减少了衬底应力的改变和翘曲，提高了成膜质量；块结构之间的栅线分隔槽被省略，减小了栅线分隔槽的占用面积，在相同存储容量的基础上节省了芯片面积，有利于器件的高密度和结构小型化设计。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种存储结构、三维存储器及其制造方法。

背景技术

三维存储器是一种堆栈数据单元的技术，目前已可实现32层及以上数据单元的堆栈，其克服了平面存储器实际扩展极限的限制，进一步提高了存储容量，降低了每一数据位的存储成本，降低了能耗。

但是，三维存储器的制造过程步骤繁杂，几乎所有步骤均涉及到加热、冷却等热过程，每一个热过程都会造成衬底内部应力的变化，衬底应力的变化会引起衬底不同程度的翘曲，从而影响其成膜质量，及后续器件的良率；另外，在三维存储器的形成过程中，随着堆栈层数的增加，在器件制造过程中，会面临结构不稳定甚至坍塌的风险，严重影响成品率。对存储容量的需求以及处于成本的考虑，通常会增加堆栈层数，而层数增加就会面临结构不稳定以及衬底翘曲等问题，这就出现了存储容量与结构稳定及衬底翘曲之间的矛盾。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种改进存储器区块之间的分隔结构的三维存储器的制造方法，用于解决上述技术问题。

为实现上述目的及其他相关目的，首先，本发明提供一种三维存储器的制造方法，包括步骤：

提供第一衬底；

在所述第一衬底上形成堆栈结构，所述堆栈结构包括层叠交替的第一介电层和伪栅极层，且所述堆栈结构包括沿第一方向相邻设置的台阶区和核心区，所述堆栈结构还包括沿第二方向相邻设置的多个块结构；

在所述块结构的内部形成若干沿第三方向贯穿所述堆栈结构的栅线分隔槽，且所述栅线分隔槽沿着所述第一方向在所述台阶区和所述核心区内断续分布；

沿着所述栅线分隔槽，去除所述伪栅极层，在所述块结构的边缘区域保留部分所述伪栅极层，并与所述第一介电层形成隔离结构，以将所述堆栈结构划分为多个所述块结构；

其中，在所述堆栈结构的堆栈平面内，所述第二方向垂直于所述第一方向，且所述第三方向同时垂直于所述第二方向与所述第一方向。

可选地，在形成所述堆栈结构之后，在形成所述栅线分隔槽之前，所述三维存储器的制造方法还包括步骤：

在所述台阶区中形成台阶结构，所述台阶结构包括多级台阶；

形成第二介电层，所述第二介电层覆盖所述台阶结构和所述核心区；

在所述核心区中形成导电沟道结构。

可选地，若干所述栅线分隔槽按照交替设置的第一间距和第二间距在所述第二方向上间隔排列，在所述第二方向上将所述伪栅极层划分为长度为所述第一间距和所述第二间距的若干伪栅极段，所述第一间距小于所述第二间距。

可选地，在形成所述栅线分隔槽之后，在刻蚀去除所述伪栅极层之前，所述三维存储器的制造方法还包括步骤：

形成顶部隔绝结构，所述顶部隔绝结构与所述隔离结构将所述堆栈结构划分为多个所述块结构。

可选地，形成所述顶部隔绝结构的步骤包括：