[发明专利]三维存储器及其制备方法和三维存储器系统

权利要求书

1.一种三维存储器，其特征在于，包括：

堆叠层，位于半导体层上，所述堆叠层包括：

台阶部；

核心部，位于所述台阶部的相对两侧；以及

堆叠墙，桥接所述核心部且连接所述台阶部的靠近所述半导体层的一部分；

下沟道牺牲结构，贯穿所述堆叠墙并设置在所述半导体层中；以及

第一虚拟沟道结构，所述第一虚拟沟道结构贯穿所述台阶部并设置在所述半导体层中，所述第一虚拟沟道结构的径向尺寸大于所述下沟道牺牲结构的径向尺寸。

2.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述下沟道牺牲结构的径向尺寸等于所述核心部中的沟道结构的径向尺寸。

3.根据权利要求2所述的三维存储器，其特征在于，所述下沟道牺牲结构的轴向尺寸小于所述沟道结构的轴向尺寸。

4.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述堆叠墙和所述台阶部的靠近所述半导体层的一部分具有相同的层状堆叠结构。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括硬掩膜层，所述硬掩膜层位于所述堆叠墙的上表面上且覆盖所述下沟道牺牲结构，所述堆叠层与所述硬掩膜层的刻蚀选择比大于1。

6.根据权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括绝缘平坦层，所述绝缘平坦层位于所述台阶部和核心部中，且与所述硬掩膜层形成平坦的表面。

7.根据权利要求5所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括第二虚拟沟道结构，所述第二虚拟沟道结构形成在所述硬掩膜层上且与所述第一虚拟沟道结构的远离所述半导体层的部分具有相同的形状。

8.根据权利要求7所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括填充在所述台阶部和所述堆叠墙上方的绝缘介质层，所述第一虚拟沟道结构贯穿所述绝缘介质层并设置在所述半导体层中，所述第二虚拟沟道结构贯穿所述绝缘介质层并设置在所述硬掩膜层的上表面。

9.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：

在衬底上形成层叠的下堆叠结构，所述下堆叠结构包括中央区和位于所述中央区相对两侧的核心区；

在所述下堆叠结构的所述中央区的预定区域和所述核心区中形成下沟道牺牲结构，所述下沟道牺牲结构贯穿所述下堆叠结构并延伸至所述衬底中；

在所述下堆叠结构的上表面上形成层叠的上堆叠结构，其中所述下堆叠结构和上堆叠结构形成堆叠结构；

去除所述堆叠结构的一部分，以在对应于所述中央区的堆叠结构中形成台阶结构和堆叠墙结构；以及

形成第一虚拟沟道结构，所述第一虚拟沟道结构贯穿所述台阶结构并延伸至所述衬底中，所述第一虚拟沟道结构的径向尺寸大于所述预定区域中的所述下沟道牺牲结构的径向尺寸。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在所述预定区域上形成覆盖所述下堆叠结构的部分的硬掩膜层，所述硬掩膜层位于所述堆叠墙结构的上表面上且覆盖所述预定区域中的所述下沟道牺牲结构。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，在所述预定区域上形成覆盖所述下堆叠结构的部分的硬掩膜层包括下列步骤：

在所述下堆叠结构的上表面沉积硬掩膜材料；以及

刻蚀所述硬掩膜材料，保留所述预定区域上的硬掩膜材料以形成所述硬掩膜层。

12.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括在所述下堆叠结构的上表面上形成绝缘平坦层，平坦化所述绝缘平坦层使其与所述硬掩膜层形成平坦的表面。