[发明专利]一种三维存储器及其制作方法

说明书

本发明提供了一种三维存储器及其制作方法，包括：提供衬底，衬底上具有第一连接层和第一牺牲层；对第一牺牲层进行刻蚀形成第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽位于待形成栅极隙区域的一侧，第二凹槽位于待形成栅极隙区域的另一侧，且第一凹槽和第二凹槽在垂直于待形成栅极隙区域的延伸方向的方向上交错排布；在第一牺牲层上形成第二连接层，第二连接层填满第一凹槽和第二凹槽，在第一凹槽内形成第一连接结构、在第二凹槽内形成第二连接结构，第二连接层的材料与第一牺牲层的材料不同。由于第一连接结构和第二连接结构可以对其顶部的堆叠结构进行支撑，因此，降低了堆叠结构破裂或坍塌的风险，保证了三维存储器制作过程中结构的稳定性。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，更具体地说，涉及一种三维存储器及其制作方法。

背景技术

三维存储器(3D NAND)将存储单元在垂直于衬底的方向上堆叠，能够在较小的面积上形成更多的存储单元，相对于传统二维存储器，具有更大的存储容量，是当前存储器领域的一个主要发展方向。

在制作三维存储器的过程中，需要在衬底上制作堆叠结构，该堆叠结构包括多层交替排布的氧化层和氮化层。随着对三维存储器容量需求的增加，为了在单位芯片面积上获得更大的存储容量，就要增加三维存储器中堆叠结构的堆叠层数，导致在三维存储器的制作过程中，保证每个制作过程的结构稳定性的难度更大，严重制约了三维存储器技术的发展。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种三维存储器及其制作方法，以解决现有技术中堆叠结构堆叠层数的增加，导致三维存储器制作过程中结构不稳定的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种三维存储器的制作方法，包括：

提供衬底，所述衬底上具有第一连接层和第一牺牲层；

对所述第一牺牲层进行刻蚀形成第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽位于待形成栅极隙区域的一侧，所述第二凹槽位于所述待形成栅极隙区域的另一侧，且所述第一凹槽和所述第二凹槽在垂直于所述待形成栅极隙区域的延伸方向的方向上交错排布；

在所述第一牺牲层上形成第二连接层，所述第二连接层填满所述第一凹槽和所述第二凹槽，在所述第一凹槽内形成第一连接结构、在所述第二凹槽内形成第二连接结构，所述第二连接层的材料与所述第一牺牲层的材料不同。

可选地，还包括：

在所述第二连接层表面形成堆叠结构，所述堆叠结构包括多层交替排布的第二牺牲层和隔离层；

在所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的沟道结构和栅线隙，所述栅线隙的区域与所述待形成栅极隙区域对应，所述沟道结构和所述栅线隙延伸至所述第一牺牲层底部的第一连接层；

通过所述栅线隙去除所述第一牺牲层以及所述第一牺牲层对应区域的部分沟道结构形成开口区，并保留所述第一连接结构和所述第二连接结构，所述开口区延伸至所述沟道结构内部的沟道层；

通过所述栅线隙在所述开口区形成外延结构层，所述外延结构层与所述沟道结构内部的沟道层连通。

可选地，在所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的沟道结构包括：

在所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的沟道孔，所述沟道孔延伸至所述第一牺牲层底部的第一连接层；

在所述沟通孔的底部和侧壁依次形成阻挡层、电荷俘获层、隧穿层和沟道层。

可选地，在所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的栅线隙包括：

在所述堆叠结构中形成贯穿所述堆叠结构的栅线隙，所述栅线隙延伸至所述第二连接层；

在所述栅线隙底部和侧壁形成屏蔽层，所述屏蔽层的材料与所述第二连接层的材料相同；