[发明专利]一种3D NAND存储器及其制造方法

权利要求书

1.一种3D NAND存储器的制造方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成第一堆叠结构，所述第一堆叠结构包括贯穿所述第一堆叠结构的第一沟道孔，所述第一沟道孔内形成有存储器的功能层，所述第一堆叠结构靠近顶部的区域包括多晶硅层；

将所述多晶硅层作为所述第一堆叠结构的栅连接层；

刻蚀所述第一堆叠结构，从而在所述第一沟道孔的上方形成位于栅连接层内的开口，以暴露出所述第一沟道孔，所述开口的底表面低于所述栅连接层的下表面；

在所述栅连接层的侧壁形成栅氧化层；

在所述开口内形成插塞结构，所述插塞结构与第一沟道孔的功能层连接；

形成覆盖所述栅连接层及所述插塞结构的第二堆叠结构，所述第二堆叠结构包括贯穿所述第二堆叠结构的第二沟道孔，所述第二沟道孔内形成有存储器的功能层；所述第二沟道孔内的功能层通过所述插塞结构与第一沟道孔的功能层连接；

在所述开口内形成插塞结构，所述插塞结构与第一沟道孔的功能层连接，具体包括：

在所述栅氧化层表面上形成保护层；

刻蚀所述第一沟道孔，以露出所述第一沟道孔内的功能层；

去除所述保护层；

在所述第一沟道孔上方形成插塞结构，所述插塞结构与所述第一沟道孔内的功能层接触连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述刻蚀所述第一堆叠结构，从而在所述第一沟道孔的上方形成位于栅连接层内的开口，以暴露出所述第一沟道孔，具体包括：

干法刻蚀所述第一沟道孔，以在所述第一沟道孔的上方形成第一开口；

通过所述第一开口横向刻蚀所述栅连接层，以在所述第一沟道孔的上方形成第二开口，使所述第二开口的横向尺寸大于所述第一沟道孔的径向尺寸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一堆叠结构靠近顶部的区域包括绝缘层和多晶硅层，所述绝缘层位于所述多晶硅层上；

所述刻蚀所述第一堆叠结构，从而在所述第一沟道孔的上方形成位于栅连接层内的开口，以暴露出所述第一沟道孔，具体包括：

在所述绝缘层和所述栅连接层上刻蚀开口，以暴露出所述第一沟道孔。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一开口横向刻蚀所述栅连接层，具体包括：

采用TMAH溶液通过所述第一开口横向刻蚀所述栅连接层。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述在栅连接层的侧壁形成栅氧化层，具体包括：

原位氧化所述栅连接层，以在所述栅连接层的侧壁上形成栅氧化层。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述栅连接层或插塞结构的材料为未掺杂或低掺杂多晶硅，所述低掺杂多晶硅的掺杂浓度不高于10¹⁹cm^-3。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成插塞结构之后，形成第二堆叠结构之前，还包括：

在所述插塞结构的上方形成刻蚀阻挡层；

所述形成覆盖所述栅连接层及所述插塞结构的第二堆叠结构，具体包括：

在所述插塞结构以及所述栅连接层的上方形成第二堆叠结构；

刻蚀位于所述第一沟道孔上方的第二堆叠结构直至到达所述刻蚀阻挡层，形成第二沟道孔；

去除所述刻蚀阻挡层，以使所述第二沟道孔与所述插塞结构接触连接；

在所述第二沟道孔内形成存储器的功能层。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，形成第二堆叠结构之后，还包括：

在所述第二沟道孔内且靠近所述第二沟道孔上表面区域形成漏极塞，所述漏极塞与所述第二沟道孔内的沟道层接触连接；其中，所述功能层包括所述沟道层。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构均由层间绝缘层和牺牲层交替层叠而成，所述在形成漏极塞之后，还包括：

将所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构中的牺牲层替换为金属栅层。