[发明专利]三维存储结构及其制造方法、存储装置

说明书

本申请提供了一种三维存储结构及其制造方法、存储装置。制造三维存储结构的方法包括：在贯穿堆叠结构和辅助层的沟道孔中形成沟道结构，其中，所述堆叠结构位于衬底上，所述辅助层位于所述堆叠结构上，所述堆叠结构包括顶部选择栅叠层，所述沟道结构贯穿所述堆叠结构且所述沟道结构的顶面低于所述辅助层的顶面；在所述沟道结构上形成位于所述沟道孔中的插塞；图形化所述辅助层和所述顶部选择栅叠层，以得到顶部选择栅切口，其中，所述插塞作为所述图形化的步骤中的刻蚀停止层。

技术领域

本申请涉及半导体领域，更具体的，涉及三维存储结构及其制造方法、存储装置。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，人们不断追求半导体器件具有更小的尺寸以及更高的性能。

三维存储器相比于二维存储器能够以更小的体积实现更大的存储量。但半导体生产企业仍在追求更高存储密度的三维存储器。在三维存储器中，如果能够减小存储串之间的距离，则能够减小三维存储器在水平方向上的尺寸。在一些制造三维存储器的方法中，形成波浪形的顶部选择栅切口以填充出顶部选择栅隔断结构。这样设置波浪形态的顶部选择栅隔断结构来分隔相邻的存储串可以减小三维存储器的尺寸。

但是波浪形态的切口相比于通常的直线形态切口难以控制，进而增加了光学修正技术(Optical Proximity Correct，OPC)的难度。形成波浪形态的顶部选择栅切口时，存在多个工艺，多个工艺之间的套刻(overlay)精度难以控制，特别是波浪形态的顶部选择栅切口与沟道孔等其他结构的套刻精度的控制，易产生对准偏差。

发明内容

本申请的实施例提供了一种制造三维存储结构的方法，该方法包括：在贯穿堆叠结构和辅助层的沟道孔中形成沟道结构，其中，所述堆叠结构位于衬底上，所述辅助层位于所述堆叠结构上，所述堆叠结构包括顶部选择栅叠层，所述沟道结构贯穿所述堆叠结构且所述沟道结构的顶面低于所述辅助层的顶面；在所述沟道结构上形成位于所述沟道孔中的插塞；图形化所述辅助层和所述顶部选择栅叠层，以得到顶部选择栅切口，其中，所述插塞作为所述图形化的步骤中的刻蚀停止层。

在一些实施方式中，所述图形化所述辅助层和所述顶部选择栅叠层的步骤包括：在所述插塞上形成包括顶部选择栅切口图形的掩模层，其中，所述顶部选择栅切口图形的一部分的正投影落在所述插塞处；以及通过所述顶部选择栅切口图形刻蚀所述堆叠结构，形成所述顶部选择栅切口，其中，所述插塞形成所述刻蚀的刻蚀停止层。

在一些实施方式中，所述顶部选择栅切口图形为条形；其中，所述顶部选择栅切口为波浪形，所述波浪形包括所述插塞的外周形态的一部分。

在一些实施方式中，形成所述插塞的步骤包括：将所述沟道孔的上部扩孔以形成插塞孔段，其中，所述插塞孔段的正投影覆盖下方的所述沟道结构的顶端；在所述插塞孔段中形成所述插塞。

在一些实施方式中，通过酸性刻蚀的方式进行所述扩孔。

在一些实施方式中，所述插塞孔段的孔径尺寸比所述沟道结构位于所述顶部选择栅叠层中的部分的径向尺寸大。

在一些实施方式中，所述堆叠结构包括交替堆叠的绝缘层和牺牲层；在形成所述插塞之后、且在形成所述掩模层之前，所述方法还包括：形成贯穿所述堆叠结构的栅线缝隙槽；通过所述栅线缝隙槽，将所述牺牲层替换为栅极层；在所述栅线缝隙槽中形成栅线缝隙隔断结构；以及平坦化所述堆叠结构顶部。

在一些实施方式中，所述在所述插塞上形成包括顶部选择栅切口图形的掩模层的步骤包括：在所述插塞上形成掩模层，其中，所述掩模层的材料包括光刻胶；对所述掩模层进行光刻和显影，形成顶部选择栅切口光刻图形。