[发明专利]三维存储器及其形成方法

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其形成方法。所述三维存储器的形成方法包括如下步骤：提供一衬底，所述衬底上具有堆叠层，所述堆叠层包括核心区域以及位于所述核心区域外围的阶梯区域；形成若干分区阶梯结构区于所述阶梯区域；形成沿第一方向排列的多个子分区于所述分区阶梯结构区，每一所述子分区包括沿所述第一方向呈阶梯状排列的多个子结构，且每一所述子结构沿第二方向排列的多级阶梯，任两个所述子分区中的阶梯高度均不同。本发明简化了三维存储器的制造工艺、降低三维存储器的制造成本，同时实现了三维存储器性能的提高。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其形成方法。

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。

但是，在现有的三维存储器中，台阶区域不仅制造流程复杂、制造成本高昂，而且台阶区域侧墙形变问题较为严重，从而制约了三维存储器性能的提高，甚至是导致三维存储器的报废。

因此，如何简化三维存储器的制造工艺、改善三维存储器的性能，是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种是三维存储器及其制造方法，用于解决现有的三维存储器的制造成本较高、性能较差的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种三维存储器的形成方法，包括如下步骤：

提供一衬底，所述衬底上具有堆叠层，所述堆叠层包括核心区域以及位于所述核心区域外围的阶梯区域；

形成若干分区阶梯结构区于所述阶梯区域；

形成沿第一方向排列的多个子分区于所述分区阶梯结构区，每一所述子分区包括沿所述第一方向呈阶梯状排列的多个子结构，且每一所述子结构包括沿第二方向排列的多级阶梯，任两个所述子分区中的阶梯高度均不同，所述第二方向与所述核心区域指向所述阶梯区域的方向平行，所述第一方向与所述衬底平行且垂直于所述第二方向。

优选的，形成若干分区阶梯结构区于所述阶梯区域的具体步骤包括：

沿所述第一方向刻蚀所述阶梯区域，形成沿所述第一方向呈阶梯状排列的多个初始子结构；

沿第二方向刻蚀所述阶梯区域，于每一所述初始子结构中形成沿所述第二方向排列的多级阶梯。

优选的，在沿所述阶梯区域指向所述核心区域的方向上，所述初始子结构中的多级阶梯的高度依次增大。

优选的，多个所述初始子结构中包括：

一第一初始子结构，位于所述分区阶梯结构区的中央；

两个第二初始子结构，在沿所述第一方向上，两个所述第二初始子结构对称分布于所述第一初始子结构的相对两侧。

优选的，形成多个子分区于所述分区阶梯结构区的具体步骤包括：

沿垂直于所述衬底的方向刻蚀一所述分区阶梯结构区中的部分区域，形成多个子分区，在沿垂直于所述衬底的方向上，任两个所述子分区中的阶梯高度均不同。

优选的，沿垂直于所述衬底的方向刻蚀一所述分区阶梯结构区中的部分区域的具体步骤包括：