[发明专利]三维存储器器件和用于形成其的方法

权利要求书

1.一种用于形成三维(3D)存储器器件的方法，包括：

在衬底之上依次形成第一多晶硅层、电介质牺牲层、第二多晶硅层和电介质堆叠层；

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠层、所述第二多晶硅层和所述电介质牺牲层并进入到所述第一多晶硅层中的沟道结构；

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠层并进入到所述第二多晶硅层中的开口；

形成沿着所述开口的侧壁的部分的多晶硅间隔体；

使所述开口进一步延伸穿过所述第二多晶硅层并垂直延伸进入到所述电介质牺牲层中或垂直延伸穿过所述电介质牺牲层以暴露所述电介质牺牲层的部分；以及

通过所述开口利用在所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的第三多晶硅层替换所述电介质牺牲层。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多晶硅间隔体邻接所述电介质堆叠层而不邻接所述电介质牺牲层。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在利用所述第三多晶硅层替换所述电介质牺牲层之后，通过所述开口利用存储器堆叠层替换所述电介质堆叠层。

4.根据权利要求3所述的方法，还包括：在利用所述存储器堆叠层替换所述电介质堆叠层之后，在所述开口中形成狭缝结构。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述电介质牺牲层包括依次沉积第一氧化硅层、氮化硅层和第二氧化硅层。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述电介质牺牲层包括沉积单个氧化硅层。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述沟道结构包括：

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠层、所述第二多晶硅层和所述电介质牺牲层并进入到所述第一多晶硅层中的沟道孔；以及

沿着所述沟道孔的侧壁依次形成存储器膜和半导体沟道。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，利用所述第三多晶硅层替换所述电介质牺牲层包括：

通过所述开口移除所述电介质牺牲层，以形成在所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的腔；

通过所述开口移除所述存储器膜的部分，以暴露沿着所述沟道孔的所述侧壁的所述半导体沟道的部分；以及

通过所述开口将多晶硅沉积到所述腔中，以形成所述第三多晶硅层。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一多晶硅层、所述第二多晶硅层和所述第三多晶硅层中的至少一者掺杂有N型掺杂物，并且所述方法还包括：在所述第一多晶硅层、所述第二多晶硅层和所述第三多晶硅层中扩散所述N型掺杂物。

10.一种用于形成三维(3D)存储器器件的方法，包括：

在衬底的第一侧处依次形成停止层、电介质层、第一多晶硅层、电介质牺牲层、第二多晶硅层和电介质堆叠层；

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠层、所述第二多晶硅层和所述电介质牺牲层并进入到所述第一多晶硅层中的沟道结构；

形成垂直延伸穿过所述电介质堆叠层并进入到所述第二多晶硅层中的开口；

形成沿着所述开口的侧壁的多晶硅间隔体；

使所述开口进一步延伸穿过所述第二多晶硅层并垂直延伸进入到所述电介质牺牲层中或穿过所述电介质牺牲层以暴露所述电介质牺牲层的部分；

通过所述开口利用在所述第一多晶硅层和所述第二多晶硅层之间的第三多晶硅层替换所述电介质牺牲层；

从与所述衬底的所述第一侧相对的第二侧移除所述衬底，在所述停止层处停止；

形成垂直延伸穿过所述停止层和所述电介质层以暴露所述第一多晶硅层的部分的源极接触开口；以及

同时形成在所述源极接触开口中的源极接触结构和连接到所述源极接触结构的互连层。