[发明专利]3D NAND存储器及其形成方法

权利要求书

1.一种3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，包括：

提供半导体衬底，所述半导体衬底上形成有牺牲层和隔离层交替层叠的堆叠结构，所述堆叠结构包括若干平行的栅极隔槽区，相邻栅极隔槽区之间为通孔区；

在所述栅极隔槽区中形成至少一个垂直贯穿堆叠结构的伪共源极孔；

在所述伪共源极孔中填充支撑材料，形成伪共源极；

刻蚀所述伪共源极两侧的栅极隔槽区中的堆叠结构，形成贯穿堆叠结构的栅极隔槽，且所述伪共源极两侧的栅极隔槽暴露出伪共源极对应的侧壁；

在所述栅极隔槽中形成阵列共源极。

2.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，所述伪共源极的材料为氧化硅或多晶硅。

3.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，在所述通孔区中形成若干垂直贯穿堆叠结构的沟道通孔和伪沟道通孔。

4.如权利要求3所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，在形成所述伪共源极孔的同时，形成所述沟道通孔和伪沟道通孔。

5.如权利要求4所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，形成所述伪共源极孔、沟道通孔和伪沟道通孔之后，在所述沟道通孔中填充沟道通孔的通孔牺牲材料层；在所述伪共源极孔和伪沟道通孔中填充支撑材料，在伪共源极孔中形成伪共源极的同时，在伪沟道通孔中形成伪沟道结构；去除所述通孔牺牲材料层，暴露出沟道通孔，在所述沟道通孔中形成存储结构。

6.如权利要求5所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，形成存储结构后，刻蚀所述伪共源极两侧的栅极隔槽区中的堆叠结构，形成贯穿堆叠结构的栅极隔槽，且所述伪共源极两侧的栅极隔槽暴露出伪共源极对应的侧壁；沿栅极隔槽去除所述牺牲层；在去除牺牲层的位置形成控制栅或字线；形成控制栅或字线后，在栅极隔槽中形成阵列共源极。

7.如权利要求5所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，所述存储结构包括位于沟道通孔侧壁表面上的电荷存储层和位于电荷存储层侧壁表面的沟道层。

8.如权利要求7所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，所述电荷存储层包括位于沟道通孔侧壁表面上的阻挡层、位于阻挡层侧壁表面上的电荷捕获层以及位于电荷捕获层侧壁表面上的隧穿层。

9.如权利要求1所述的3D NAND存储器的形成方法，其特征在于，所述堆叠结构包括下层堆叠结构和位于下层堆叠结构上的上层堆叠结构，下层堆叠结构和上层堆叠结构均包括若干交替层叠的牺牲层和隔离层，先在所述半导体衬底上形成下层堆叠结构；刻蚀所述下层堆叠结构，在下层堆叠结构的栅极隔槽区形成垂直贯穿下层堆叠结构的下层伪共源极孔，在下层堆叠结构的通孔区形成若干垂直贯穿下层堆叠结构的下层沟道通孔和下层伪沟道通孔；在所述下层伪共源极孔和下层沟道通孔和下层伪沟道通孔中形成下层牺牲材料层；在下层堆叠结构上形成上层堆叠结构；刻蚀所述上层堆叠结构，在上层堆叠结构的栅极隔槽区形成垂直贯穿上层堆叠结构的上层伪共源极孔，在上层堆叠结构的通孔区形成若干垂直贯穿上层堆叠结构的上层沟道通孔和上层伪沟道通孔，所述上层伪共源极孔位于对应的下层伪共源极孔上，上层伪共源极孔与对应的下层伪共源极孔构成伪共源极孔，所述上层沟道通孔位于对应的下层沟道通孔上，所述上层沟道通孔与对应的下层沟道通孔构成沟道通孔，所述上层伪沟道通孔位于对应的下层伪沟道通孔上，所述上层伪沟道通孔与对应的下层伪沟道通孔构成伪沟道通孔。