[发明专利]三维存储器及其制备方法

说明书

本申请公开了一种三维存储器及其制备方法。三维存储器包括衬底、选择性外延生长结构及沟道结构，沟道结构包括第一沟道结构及第二沟道结构，第一沟道结构位于核心区，第二沟道结构位于台阶区，第一沟道结构包括第一介质层及第一存储通道，第一介质层位于第一存储通道的外侧，位于第一沟道结构底部的选择性外延生长结构设有缺口，部分第一存储通道位于缺口内，且接触选择性外延生长结构；第二沟道结构包括第二介质层及第二存储通道，第二介质层位于第二存储通道与选择性外延生长结构之间，且隔离第二存储通道与选择性外延生长结构。本申请提供的三维存储器避免位于台阶区的选择性外延生长结构出现过刻蚀现象，从而提高制备三维存储器的良率。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器及其制备方法。

背景技术

三维(3Dimension,3D)存储器作为一种典型的垂直沟道式三维存储器，通常包括衬底以及位于衬底上的堆栈结构。三维存储器的工艺制备过程中，需要先在堆栈结构下形成选择性外延生长(selective epitaxy growth，SEG)结构，然后再形成贯穿堆栈结构的存储单元。

其中，在形成存储单元的过程中需要先形成贯穿堆栈结构的通孔，再在通孔内形成存储单元。由于位于三维存储器台阶区通孔的孔径大于位于核心区通孔的孔径，使得在通孔内形成存储单元的过程中，位于台阶区的选择性外延生长结构刻蚀的深度大于位于核心区选择性外延生长结构刻蚀的深度，使得位于台阶区的选择性外延生长结构出现过刻蚀的现象，容易造成漏电的情况，从而影响三维存储器的良率。

发明内容

基于上述位于台阶区的选择性外延生长结构出现过刻蚀的问题，本申请提供了一种三维存储器的制备方法，避免位于台阶区的选择性外延生长结构出现过刻蚀现象，从而提高制备三维存储器的良率。本申请还提供一种位于台阶区的选择性外延生长结构不被刻蚀的三维存储器。

第一方面，本申请提供了一种三维存储器。三维存储器包括衬底、选择性外延生长结构及沟道结构，所述选择性外延生长结构及所述沟道结构均沿垂直于所述衬底的方向设置，且所述沟道结构位于所述选择性外延生长结构远离所述衬底的一侧；

所述三维存储器包括核心区及位于所述核心区周边的台阶区，所述沟道结构包括第一沟道结构及第二沟道结构，所述第一沟道结构位于所述核心区，所述第二沟道结构位于所述台阶区，所述第一沟道结构包括第一介质层及第一存储通道，所述第一介质层位于所述第一存储通道的外侧，位于所述第一沟道结构底部的所述选择性外延生长结构设有缺口，部分所述第一存储通道位于所述缺口内，且接触所述选择性外延生长结构；所述第二沟道结构包括第二介质层及第二存储通道，所述第二介质层位于所述第二存储通道与所述选择性外延生长结构之间，且隔离所述第二存储通道与所述选择性外延生长结构。

在一种实施方式中，所述第二介质层包括至少一层介电层。

在一种实施方式中，所述第一存储通道至少部分插入所述选择性外延生长结构。

在一种实施方式中，所述三维存储器还包括位于所述衬底上的第一堆叠层及存储堆叠层，所述第一堆叠层位于所述衬底与所述存储堆叠层之间，所述选择性外延生长结构至少穿透部分所述第一堆叠层和部分所述衬底，所述存储堆叠层设有贯穿所述存储堆叠层的第一沟道孔及第二沟道孔，所述第一沟道结构位于所述第一沟道孔，所述第二沟道结构位于所述第二沟道孔，所述第一介质层位于所述第一存储通道与所述存储堆叠层之间。

在一种实施方式中，所述第二沟道孔的孔径大于所述第一沟道孔的孔径。

第二方面，本申请还提供一种三维存储器的制备方法。所述三维存储器包括核心区及位于所述核心区周边的台阶区。一种三维存储器的制备方法包括：

提供衬底；

沿所述衬底形成选择性外延生长结构；

在所述选择性外延生长结构上形成垂直于所述衬底的沟道层，且所述沟道层接触所述选择性外延生长结构；