[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

说明书

本发明提供一种三维存储器及其制作方法，该三维存储器包括叠层结构、虚设结构及栅线缝隙，其中，叠层结构包括在垂直方向上交替堆叠的栅线层与隔离层，虚设结构及栅线缝隙均沿垂直方向贯穿叠层结构，虚设结构包括第一虚设部与第二虚设部，栅线缝隙的一端伸入由第一虚设部与/或第二虚设部形成的间隙中，第一虚设部与第二虚设部中的至少一个与栅线缝隙在水平面上的投影部分重叠，以实现虚设结构与栅线缝隙的连接。这种将栅线缝隙端部包裹住，但又不完全重叠的虚设结构设计可以有效改善虚设结构与栅线缝隙交界处栅线缝隙刻蚀的工艺窗口问题，有效减少/消除虚设结构与栅线缝隙交界处的脆弱点，有助于提高器件可靠性。

本申请是申请日为2021年9月27日，名称为“一种三维存储器及其制作方法”，申请号为202180003290.3的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明属于半导体集成电路技术领域，涉及一种三维存储器及其制作方法。

背景技术

随着平面型闪存存储器的发展，半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年，平面型闪存的发展遇到了各种挑战：物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下，为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本，各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生，例如3D NOR(3D或非)闪存和3D NAND(3D与非)闪存。其中，3D NAND存储器以其小体积、大容量为出发点，将储存单元采用三维模式层层堆叠的高度集成为设计理念，生产出高单位面积存储密度，高效存储单元性能的存储器，已经成为新兴存储器设计和生产的主流工艺。

在三维存储器的制作过程中，栅线缝隙(GLS)用于提供蚀刻剂施加通道以去除叠层结构中的牺牲层并得到横向凹槽，并提供薄膜沉积材料通道以将导体层沉积在横向凹槽中，并且栅线缝隙可以用于制作阵列公共源极(ACS)，可以用于将存储阵列区域或台阶连接区域划分为多个小区域。

但是，当需要形成与栅线缝隙(GLS)连接的虚设沟道孔(dummy CH)时，由于栅线缝隙与虚设沟道孔交界的地方会存在脆弱点(weak point)，降低了形成栅线缝隙的工艺窗口，导致工艺难度增加。

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三维存储器及其制作方法，用于解决现有技术中当栅线缝隙与虚设结构交叠时，形成栅线缝隙的工艺窗口降低的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种三维存储器，包括：

叠层结构，包括在垂直方向上交替堆叠的栅线层与电介质层；

虚设结构，沿垂直方向贯穿所述叠层结构，所述虚设结构包括第一虚设部与第二虚设部；

栅线缝隙，沿垂直方向贯穿所述叠层结构，所述栅线缝隙的一端伸入由所述第一虚设部与/或所述第二虚设部形成的间隙中，所述第一虚设部与所述第二虚设部中的至少一个与所述栅线缝隙在水平面上的投影部分重叠。

可选地，在垂直于所述栅线缝隙的延伸方向上，所述虚设结构与所述栅线缝隙在水平面上的投影的重叠部分的宽度为M，所述栅线缝隙的宽度为N，其中，M0.1N。

可选地，所述第一虚设部与所述第二虚设部之间独立设置，所述间隙位于所述第一虚设部和所述第二虚设部之间。

可选地，所述第一虚设部及所述第二虚设部沿所述栅线缝隙的延伸方向平行设置。

可选地，所述间隙位于所述第一虚设部和所述第二虚设部之间，所述虚设结构还包括第三虚设部，所述第三虚设部位于所述间隙中并与所述第一虚设部及所述第二虚设部连接，且所述第三虚设部与所述栅线缝隙间隔预设距离。