[发明专利]3D存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种3D存储器件的制造方法，包括：

在衬底上形成绝缘叠层结构，所述绝缘叠层结构包括交替堆叠的多个牺牲层和多个层间绝缘层；

形成贯穿所述绝缘叠层结构的多个沟道柱；

形成贯穿所述绝缘叠层结构的多个栅线缝隙；

经由所述栅线缝隙去除多个牺牲层形成空腔；

在所述空腔中依次形成高K介质层、氮化钛层和栅极导体；

在所述栅线缝隙中形成第一绝缘层和导电通道，

其中，所述高K介质层和所述氮化钛层位于垂直于衬底表面方向的相邻层间绝缘层之间。

2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述空腔中依次形成高K介质层、氮化钛层和栅极导体的步骤包括：

在所述栅线缝隙和所述空腔中沉积高K介质材料，并对高K介质材料进行回蚀刻，形成覆盖所述栅线缝隙和所述空腔表面的高K介质层；

在所述栅线缝隙和所述空腔中沉积TiN材料，并对TiN材料进行回蚀刻，形成覆盖所述栅线缝隙和所述空腔表面的氮化钛层；

在所述栅线缝隙和所述空腔中沉积金属材料，并对金属材料进行回蚀刻，形成填充所述空腔的栅极导体。

3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，对金属材料进行回蚀刻，形成填充所述空腔的栅极导体的步骤之后，还包括：

对所述氮化钛层进行第二次回蚀刻，去除所述栅线缝隙中暴露的所述氮化钛层；

对所述高K介质层进行第二次回蚀刻，去除所述栅线缝隙中暴露的所述高K介质层。

4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，所述高K介质层的材料为氧化铝。

5.根据权利要求3或4所述的制造方法，其特征在于，采用160℃的磷酸对所述高K介质层进行第二次回蚀刻。

6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在衬底上形成绝缘叠层结构和形成贯穿所述绝缘叠层结构的多个沟道柱的步骤之间，还包括：

在所述绝缘叠层结构的表面形成保护层。

7.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，在所述栅线缝隙中形成第一绝缘层和导电通道的步骤之后，还包括：

去除所述保护层，对半导体结构进行清洗；

在所述绝缘叠层结构的表面形成多晶硅层和叠层结构，所述叠层结构包括氧化物-氮化物。

8.一种3D存储器件，包括：

衬底；

位于所述衬底上方的栅叠层结构，所述栅叠层结构包括交替堆叠的多个栅极导体和多个层间绝缘层；

多个沟道柱，所述沟道柱贯穿所述栅叠层结构，

其中，所述栅极导体与层间绝缘层之间还包括高K介质层和氮化钛层，且所述高K介质层和氮化钛层仅位于垂直于衬底表面方向的相邻层间绝缘层之间。

9.根据权利要求8所述的3D存储器件，其特征在于，所述高K介质层的材料为氧化铝。

10.根据权利要求8所述的3D存储器件，其特征在于，还包括：栅线缝隙，所述栅线缝隙贯穿所述栅叠层结构，将所述多个栅极导体分割成多条栅线。

11.根据权利要求10所述的3D存储器件，其特征在于，还包括：位于所述栅线缝隙中的第一绝缘层和导电通道，所述第一绝缘层隔离所述导电通道和所述栅叠层结构。