[发明专利]用于形成三维存储器件的双堆栈沟道孔结构的方法

权利要求书

1.一种用于形成三维(3D)存储器件中的沟道孔结构的方法，包括：

在衬底上形成第一交替电介质堆叠层；

在所述第一交替电介质堆叠层上形成第一绝缘层；

形成穿透所述第一绝缘层和所述第一交替电介质堆叠层的第一沟道孔；

在所述第一沟道孔中形成第一沟道结构；

在所述第一绝缘层中形成牺牲堆栈间插塞，其中，所述牺牲堆栈间插塞在横向平面中的投影覆盖所述第一沟道孔在所述横向平面中的投影；

形成设置在所述牺牲堆栈间插塞上的第二交替电介质堆叠层；

形成穿透所述第二交替电介质堆叠层并且暴露所述牺牲堆栈间插塞的部分的第二沟道孔；

去除所述牺牲堆栈间插塞，以形成腔；以及

在所述腔中形成堆栈间沟道插塞，并在所述第二沟道孔中形成第二沟道结构，其中，所述堆栈间沟道插塞接触所述第一沟道结构和所述第二沟道结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一交替电介质堆叠层和形成所述第二交替电介质堆叠层的至少其中之一包括：

形成沿竖直方向堆叠的至少32个电介质层对，其中，每个电介质层对包括第一电介质层和不同于所述第一电介质层的第二电介质层。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第一交替电介质堆叠层和形成所述第二交替电介质堆叠层的至少其中之一包括：

形成沿竖直方向堆叠的至少32个电介质层对，其中，每个电介质层对包括氧化硅层和氮化硅层。

4.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述第一交替电介质堆叠层上形成氧化物层作为所述第一绝缘层；以及

在所述氧化物层上形成氮化物层作为第一掩模层。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在形成所述第一沟道结构之前，在所述衬底的通过所述第一沟道孔暴露的表面上形成外延层。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，形成所述第一沟道结构包括：

在所述第一沟道孔的侧壁上形成第一功能层；

形成覆盖所述功能层的侧壁的第一沟道层，所述第一沟道层与所述外延层接触；以及

形成第一填充结构以覆盖所述第一沟道层的侧壁并且填充所述第一沟道孔。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述第一功能层包括：

在所述第一沟道孔的侧壁上形成用于阻挡电子电荷的外流的第一阻挡层；

在所述第一阻挡层的表面上形成用于在所述3D存储器件的操作期间存储电子电荷的第一存储层；以及

在所述第一存储层的表面上形成用于隧穿电子电荷的第一隧穿层。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述牺牲堆栈间插塞包括：

在所述第一绝缘层中形成第一凹陷，其中，所述第一凹陷在所述横向平面中的投影覆盖所述第一沟道孔在所述横向平面中的投影；

在所述第一凹陷中形成氧化物和氮化物刻蚀停止层，所述氧化物和氮化物刻蚀停止层与所述第一沟道层接触；以及

去除所述氧化物和氮化物刻蚀停止层的处于所述凹陷外的部分，以形成所述牺牲堆栈间插塞，并使所述牺牲堆栈间插塞的顶表面平坦化。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，形成所述牺牲堆栈间插塞包括：

沉积包括钨、硅化钨或氮化钨的材料，以形成所述氧化物和氮化物刻蚀停止层。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，去除所述牺牲堆栈间插塞包括：

执行选择性湿法刻蚀工艺，以穿过所述第二沟道孔刻蚀所述牺牲堆栈间插塞。

11.根据权利要求6所述的方法，在去除所述牺牲堆栈间插塞之前，还包括：

在所述第二沟道孔的侧壁上以及在所述牺牲堆栈间插塞的通过所述第二沟道孔暴露的表面上形成第二功能层；以及

去除处于所述牺牲堆栈间插塞的表面上的第二功能层的部分。