[发明专利]三维存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种用于形成三维(3D)存储器件的方法，包括：

在衬底上形成交替的电介质堆叠；

形成垂直贯穿所述交替的电介质堆叠的多个沟道结构和虚设沟道结构，其中，所述沟道结构位于核心区域，并且所述虚设沟道结构位于阶梯区域；以及

形成垂直贯穿所述交替的电介质堆叠的栅极线狭缝，并且在所述栅极线狭缝中形成在第一方向上横向延伸的栅极线狭缝结构；

其中，所述栅极线狭缝结构包括在与所述第一方向不同的第二方向上具有减小的宽度的狭窄部分；

所述栅极线狭缝结构包括与所述衬底的掺杂区域电接触的导电壁。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述栅极线狭缝包括：

图案化掩模层，以在所述交替的电介质堆叠上形成在所述第一方向上延伸的开口，其中，所述开口包括沿所述第二方向具有减小的宽度的狭窄部分；以及

使用所图案化的掩模层来形成垂直贯穿所述交替的电介质堆叠的所述栅极线狭缝。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，使用所图案化的掩模层来形成垂直贯穿所述交替的电介质堆叠的所述栅极线狭缝包括：

基于所图案化的掩模层来蚀刻所述交替的电介质堆叠以形成所述栅极线狭缝，使得所形成的栅极线狭缝的狭窄部分靠近所述核心区域和所述阶梯区域的过渡区域。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述栅极线狭缝结构包括：

在所述栅极线狭缝的底部处在所述衬底中形成所述掺杂区域；

在所述栅极线狭缝的两个侧壁上形成两个间隙壁层；以及

在所述两个间隙壁层之间形成所述导电壁，其中，所述导电壁是与所述掺杂区域电接触的。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述栅极线狭缝结构包括：

在所述栅极线狭缝中形成所述栅极线狭缝结构，使得所述栅极线狭缝结构与至少两个沟道结构之间的距离不小于120nm，所述至少两个沟道结构是与所述栅极线狭缝结构相邻且靠近所述核心区域和所述阶梯区域的过渡区域的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述交替的电介质堆叠包括：

形成在垂直方向上堆叠的至少64个电介质层对，其中，每个电介质层对包括第一电介质层和与所述第一电介质层不同的第二电介质层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述多个沟道结构和虚设沟道结构包括：

同时地形成垂直贯穿所述交替的电介质堆叠的多个沟道孔，其中，所述核心区域中的沟道孔的第一子集是以交错阵列形式布置的，并且所述阶梯区域中的沟道孔的第二子集是以阵列形式布置的；以及

同时地在所述沟道孔的第一子集中形成所述沟道结构并在所述沟道孔的第二子集中形成所述虚设沟道结构。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，同时地形成所述多个沟道结构和虚设沟道结构包括：

在所述衬底的由每个沟道孔暴露的表面上形成外延层；

在每个沟道孔的侧壁上形成功能层；

在每个沟道孔中形成覆盖所述功能层并与所述外延层接触的沟道层；

形成填充每个沟道孔的电介质填充结构；以及

在每个沟道孔的顶部上且在所述电介质填充结构上形成沟道插塞。

9.根据权利要求1所述的方法，在所述栅极线狭缝中形成所述栅极线狭缝结构之前，还包括：

通过所述栅极线狭缝，利用导电层来替换所述交替的电介质堆叠中的第二电介质层。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，利用导电层来替换所述交替的电介质中的所述第二电介质层包括：

通过所述栅极线狭缝去除所述交替的电介质堆叠中的所述第二电介质层，以形成多个水平沟槽；以及

在所述多个水平沟槽中形成所述导电层。