[发明专利]存储器件及其形成方法

说明书

一种用于形成存储器件的方法包括提供初始半导体结构，该初始半导体结构包括：基础衬底；形成于基础衬底上的第一牺牲层；设置在第一牺牲层上的堆叠结构；穿过堆叠结构和第一牺牲层形成的多个沟道；以及穿过堆叠结构形成并且暴露第一牺牲层的栅极线沟槽。该方法还包括：在栅极线沟槽的侧壁上形成至少一个保护层；使用至少一个保护层作为蚀刻掩模来去除第一牺牲层，以暴露多个沟道中的每者的部分和基础衬底的表面；以及在基础衬底和多个沟道的所暴露的表面上形成外延层。

技术领域

概括而言，本公开内容涉及半导体制备技术领域，更具体地，本公开内容涉及存储器件及其制备方法。

背景技术

随着平面闪速存储器的发展，半导体电子器件的制造工艺已经取得了长足的进步。然而，近年来，平面闪速存储器的持续发展遇到了很多挑战，例如，物理限制、现有光刻技术限制、存储电子密度限制等。在这一背景下，为了解决平面闪速存储器遇到的困难，并且追求每存储单元的较低制造成本，出现了各种三维(3D)闪速存储器结构，包括3D或非(NOR)和3D与非(NAND)。

在具有NOR型结构的3D闪速存储器中，存储单元并联布置在位线和地线之间，而在具有NAND型结构的3D闪速存储器中，存储单元串联布置在位线和地线之间。具有串列(tandem)结构的NAND闪速存储器具有较低读取速度，但是具有较高写入速度和擦除速度。因此，这种NAND闪速存储器适于存储数据。此外，这种NAND闪速存储器还展现出了很多关于数据存储的优点，诸如小单元尺寸和大存储容量。

3D NAND闪速存储器包括堆叠结构。所述堆叠结构包括交替布置的多个氮化硅层和多个氧化硅层。也就是说，3D NAND闪速存储器包括多层的氮化物-氧化物(NO)堆叠结构。在NO堆叠结构中的层的数量大于或者等于128的情况下，在制备过程期间，通常使用侧壁选择性外延生长(SEG)。由侧壁SEG形成的结构通常是L形的，并且该结构的部分是从沟道的侧壁生长的。相应地，在侧壁SEG之前，必须去除处于沟道的底部部分处的氧化物-氮化物-氧化物(ONO)结构。然而，由于位于沟道的下端的ONO结构的膜特性与NO堆叠结构的膜特性类似，因而在去除ONO结构时，NO堆叠结构也可能遭到损伤，其将使得所形成的3D NAND闪速存储器的性能不合乎预期。

所公开的用于形成存储器件的方法涉及解决上文阐述的一个或多个问题以及本领域的其它问题。

发明内容

本公开内容的一个方面提供了一种用于形成存储器件的方法。所述方法包括提供初始半导体结构，所述初始半导体结构包括：基础衬底；形成于基础衬底上的第一牺牲层；设置在第一牺牲层上的堆叠结构；穿过堆叠结构和第一牺牲层形成的多个沟道；以及穿过堆叠结构形成并且暴露第一牺牲层的栅极线沟槽。所述方法还包括：在栅极线沟槽的侧壁上形成至少一个保护层；使用所述至少一个保护层作为蚀刻掩模去除第一牺牲层，以暴露所述多个沟道中的每个沟道的部分和基础衬底的表面；以及在基础衬底和所述多个沟道的所暴露的表面上形成外延层。

本公开内容的另一方面提供了一种用于形成存储器件的方法。所述方法包括提供初始半导体结构，所述初始半导体结构包括：基础衬底；形成于所述基础衬底上的第一停止层；形成于所述第一停止层上的第一牺牲层；设置在所述第一牺牲层上的第二停止层；设置在所述第二停止层上的堆叠结构；穿过所述堆叠结构形成并且进入到所述基础衬底内的多个沟道；以及穿过所述堆叠结构形成并且暴露所述第一牺牲层的栅极线沟槽。所述方法进一步包括：在所述栅极线沟槽的底部和侧壁上形成保护层；去除所述保护层的形成在所述栅极线沟槽的底部上的部分；使用所述保护层作为蚀刻掩模来去除所述第一牺牲层，以暴露所述多个沟道中的每者的部分和所述基础衬底的表面；以及在所述基础衬底和所述多个沟道的所暴露的表面上形成外延层。