[发明专利]三维存储器结构及其制造方法

权利要求书

1.一种三维(3D)存储器结构的制造方法，包括：

提供衬底，其中，在所述衬底上限定第一区域和第二区域；

在所述第一区域上形成三维存储器单元；

在形成所述三维存储器单元之后，在所述衬底上形成第一绝缘层，其中，在所述第一区域和所述第二区域上形成所述第一绝缘层；

对所述第一绝缘层执行第一平坦化工艺，其中，在所述第一平坦化工艺之后，所述第一区域上的所述第一绝缘层的顶面和所述第二区域上的所述第一绝缘层的顶面是共面的；以及

在所述第一平坦化工艺之后，在所述第二区域上形成外围电路，

其中，在所述第二区域上形成所述外围电路的步骤包括：

在所述第二区域上方的所述第一绝缘层上形成半导体层，其中，在所述半导体层上形成所述外围电路，并且

其中，在所述第二区域上形成所述外围电路的步骤还包括：

在所述第二区域上方的所述第一绝缘层中形成凹槽，其中，在所述凹槽中形成所述半导体层。

2.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，其中，在所述第二区域上形成所述外围电路的步骤还包括：

在形成所述半导体层之前在所述凹槽中形成绝缘膜，其中，在所述凹槽中的所述绝缘膜上形成所述半导体层。

3.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，其中，所述第二区域上方的所述半导体层的顶面高于所述第一区域上方的所述第一绝缘层的顶面或与所述第一区域上方的所述第一绝缘层的顶面共面。

4.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，其中，所述半导体层包括硅半导体层，并且所述第二区域上方的所述半导体层和所述第一绝缘层的一部分形成绝缘体上硅(SOI)结构。

5.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，还包括：

在形成所述三维存储器单元之前在所述衬底上形成场氧化物层，其中，在所述第一区域和所述第二区域上形成所述场氧化物层；以及

在形成所述三维存储器单元之前，去除所述第一区域上的所述场氧化物层。

6.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，还包括：

在形成所述外围电路之后在所述衬底上形成第二绝缘层，其中，在所述第一区域和所述第二区域上形成所述第二绝缘层；以及

在所述三维存储器单元和所述外围电路之间形成互连结构，其中，所述互连结构部分地形成在所述第二绝缘层中并且部分地形成在所述绝缘层上。

7.根据权利要求6所述的三维存储器结构的制造方法，还包括：

在形成所述互连结构之前对所述第二绝缘层执行第二平坦化工艺。

8.根据权利要求1所述的三维存储器结构的制造方法，其中，所述第一区域包括核心器件区域，并且所述第二区域包括外围电路区域。

9.一种三维(3D)存储器结构，包括：

衬底，其中，在所述衬底上限定第一区域和第二区域；

三维存储器单元，设置在所述衬底的所述第一区域上；

第一绝缘层，设置在所述三维存储器单元和所述衬底的所述第二区域上；

外围电路，设置在所述第二区域上方的所述第一绝缘层上；

设置在所述第二区域上方的所述第一绝缘层上的半导体层，其中，所述外围电路设置在所述半导体层上；以及

设置在所述第二区域上方的所述第一绝缘层中的凹槽，其中，所述半导体层设置在所述凹槽中。

10.根据权利要求9所述的三维存储器结构，还包括：

设置在所述凹槽中的绝缘膜，其中，所述半导体层设置在所述凹槽中的所述绝缘膜上。

11.根据权利要求10所述的三维存储器结构，其中，所述第二区域上方的所述半导体层的顶面高于所述第一区域上方的所述第一绝缘层的顶面或与所述第一区域上方的所述第一绝缘层的顶面共面。