三维存储器及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一种三维存储器及其制作方法，该三维存储器包括：衬底；位于衬底上的栅极堆叠结构，划分为沿平行于衬底的第一横向依次设置的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，垂直于衬底并在第一横向贯穿台阶区，以将台阶区划分为多个块台阶区；栅极分隔结构，垂直于衬底并在虚拟分隔结构的假想延伸线上沿第一横向贯穿核心区，以将核心区划分为多个块核心区，栅极分隔结构具有在第一横向与虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，虚拟分隔结构具有在第一横向与栅极分隔结构相接触的第二侧端部，第一侧端部被包围在第二侧端部内，或第二侧端部被包围在第一侧端部内，从而避免了在利用栅极分隔结构分隔台阶区时栅极分隔结构易在台阶区发生变形甚至断裂的问题。变形甚至断裂的问题。变形甚至断裂的问题。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制作方法


[0001]本专利技术涉及存储器
，具体涉及一种三维存储器及其制作方法。

技术介绍

[0002]随着技术的发展，半导体工业不断寻找新的生产方式，以使得存储器装置中的每一存储器裸片具有更多数量的存储器单元。其中，3D NAND(三维与非门)存储器由于其存储密度高、成本低等优点，已成为目前较为前沿、且极具发展潜力的三维存储器技术。
[0003]3D NAND存储器通常会包括一个或多个片存储区。在片存储区的至少一侧通常会设置有用于引出栅极的台阶区。台阶区具有阶梯形状。片存储区和台阶区通常会分割成多个区块，以得到多个块存储区。
[0004]但是，现有的3D NAND存储器是利用栅线隔槽(或称栅极分隔结构)来分隔区块的，由于台阶区的应力作用，位于台阶区中的栅线隔槽易发生变形，甚者断裂，进而影响3D NAND存储器的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种三维存储器及其制作方法，以避免栅线隔槽在台阶区发生变形，进而提高三维存储器的性能。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种三维存储器，该三维存储器包括：衬底；栅极堆叠结构，位于衬底上，栅极堆叠结构划分为沿平行于衬底的第一横向依次设置的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，垂直于衬底并在第一横向贯穿台阶区，以在垂直于第一横向且平行于衬底的第二横向上将台阶区划分为多个块台阶区；栅极分隔结构，垂直于衬底并在虚拟分隔结构的假想延伸线上沿第一横向贯穿核心区，以在第二横向上将核心区划分为多个块核心区，栅极分隔结构具有在第一横向与虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，虚拟分隔结构具有在第一横向与栅极分隔结构相接触的第二侧端部，且第一侧端部被包围在第二侧端部内，或者第二侧端部被包围在第一侧端部内。
[0007]其中，虚拟分隔结构包括未包围第一侧端部或未被第一侧端部包围的第二延伸部，且第二侧端部在第二横向上的宽度大于第二延伸部在第二横向的宽度。
[0008]其中，第二侧端部在第二横向的宽度，沿第一横向向栅极分隔结构方向逐渐增大。
[0009]其中，栅极分隔结构包括未被第二侧端部包围或未包围第二侧端部的第一延伸部，且第一侧端部至少有一部分在第二横向的宽度大于第一延伸部在第二横向的宽度。
[0010]其中，第一侧端部在第二横向上的宽度，沿第一横向向虚拟分隔结构方向逐渐增大。
[0011]其中，第一侧端部沿第二横向的最大宽度不大于第二侧端部沿第二横向的最小宽度，或者第二侧端部沿第二横向的最大宽度不大于第一侧端部沿第二横向的最小宽度。
[0012]其中，三维存储器还包括：覆盖于台阶区上的介质层，虚拟分隔结构在第一横向贯穿介质层，且虚拟分隔结构的材质与介质层的材质相同。
[0013]其中，栅极分隔结构包括间隔层和作为共源极的导电材料，间隔层用于电隔离共源极和栅极堆叠结构。
[0014]其中，三维存储器还包括：位于核心区中的多个沟道结构，多个沟道结构在垂直于衬底的纵向上贯穿核心区；位于台阶区中的多个虚拟沟道结构，多个虚拟沟道结构在纵向上贯穿台阶区。
[0015]为了解决上述问题，本专利技术还提供了一种三维存储器的制作方法，该三维存储器的制作方法包括：
[0016]在衬底上形成栅极堆叠结构，栅极堆叠结构划分为沿平行于衬底的第一横向依次设置的核心区和台阶区；
[0017]形成虚拟分隔结构和栅极分隔结构，虚拟分隔结构垂直于衬底并在第一横向贯穿台阶区，以在垂直于第一横向且平行于衬底的第二横向上将台阶区划分为多个块台阶区，栅极分隔结构垂直于衬底并在虚拟分隔结构的假想延伸线上沿第一横向贯穿核心区，以在第二横向上将核心区划分为多个块核心区，栅极分隔结构具有在第一横向与虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，虚拟分隔结构具有在第一横向与栅极分隔结构相接触的第二侧端部，且第一侧端部被包围在第二侧端部内，或者第二侧端部被包围在第一侧端部内。
[0018]其中，形成虚拟分隔结构，具体包括：
[0019]在台阶区中形成虚拟沟道孔和虚拟栅极隔槽，虚拟沟道孔和虚拟栅极隔槽在垂直于衬底的纵向上贯穿台阶区；
[0020]在虚拟沟道孔中形成虚拟沟道结构，并在虚拟栅极隔槽中形成虚拟分隔结构。
[0021]其中，形成栅极分隔结构，具体包括：
[0022]在核心区和虚拟分隔结构的第二侧端部中形成栅极隔槽，栅极隔槽在纵向上贯穿核心区和第二侧端部；
[0023]在栅极隔槽中形成栅极分隔结构。
[0024]本专利技术的有益效果是：区别于现有技术，本专利技术提供的三维存储器及其制作方法，通过利用虚拟分隔结构将台阶区划分为多个块台阶区，利用栅极分隔结构将核心区划分为多个块核心区，并使得栅极分隔结构具有在第一横向与虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，虚拟分隔结构具有在第一横向与栅极分隔结构相接触的第二侧端部，且第一侧端部被包围在第二侧端部内，或者第二侧端部被包围在第一侧端部内，从而，避免了在利用栅极分隔结构分隔台阶区时由于台阶区的应力作用而导致栅极分隔结构易在台阶区发生变形甚至断裂的问题，进而提高三维存储器的性能。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是本专利技术实施例提供的三维存储器的俯视结构示意图；
[0027]图2是沿图1中的线O-O
’
截取的横截面结构示意图；
[0028]图3是沿图1中的线P-P
’
截取的横截面结构示意图；
[0029]图4是沿图1中的线Q-Q
’
截取的横截面结构示意图；
[0030]图5是本专利技术实施例提供的栅极分隔结构和虚拟分隔结构连接后的结构示意图；
[0031]图6是本专利技术实施例提供的四种虚拟分隔结构的结构示意图；
[0032]图7是本专利技术实施例提供的三维存储器的制作方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面结合附图和实施例，对本专利技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本专利技术，但不对本专利技术的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本专利技术的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0034]另外，本专利技术所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本专利技术，而非用以限制本专利技术。在各个附图中，结构相似的单元采用相同的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，附图中可能未示出某些公知的部分。
[0035]请参阅图1至图4，图1是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器，其特征在于，包括：衬底；栅极堆叠结构，位于所述衬底上，所述栅极堆叠结构划分为沿平行于所述衬底的第一横向依次设置的核心区和台阶区；虚拟分隔结构，垂直于所述衬底并在所述第一横向贯穿所述台阶区，以在垂直于所述第一横向且平行于所述衬底的第二横向上将所述台阶区划分为多个块台阶区；栅极分隔结构，垂直于所述衬底并在所述虚拟分隔结构的假想延伸线上沿所述第一横向贯穿所述核心区，以在所述第二横向上将所述核心区划分为多个块核心区，所述栅极分隔结构具有在所述第一横向与所述虚拟分隔结构相接触的第一侧端部，所述虚拟分隔结构具有在所述第一横向与所述栅极分隔结构相接触的第二侧端部，且所述第一侧端部被包围在所述第二侧端部内，或者所述第二侧端部被包围在所述第一侧端部内。2.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述虚拟分隔结构包括未包围所述第一侧端部或未被所述第一侧端部包围的第二延伸部，且所述第二侧端部在所述第二横向上的宽度大于所述第二延伸部在所述第二横向的宽度。3.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述第二侧端部在所述第二横向的宽度，沿所述第一横向向所述栅极分隔结构方向逐渐增大。4.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述栅极分隔结构包括未被所述第二侧端部包围或未包围所述第二侧端部的第一延伸部，且所述第一侧端部至少有一部分在所述第二横向的宽度大于所述第一延伸部在所述第二横向的宽度。5.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述第一侧端部在所述第二横向上的宽度，沿所述第一横向向所述虚拟分隔结构方向逐渐增大。6.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述第一侧端部沿所述第二横向的最大宽度不大于所述第二侧端部沿所述第二横向的最小宽度，或者所述第二侧端部沿所述第二横向的最大宽度不大于所述第一侧端部沿所述第二横向的最小宽度。7.根据权利要求1所述的三维存储器，其特征在于，所述三维存储器还包括：覆盖于所述台阶区上的介质层，所述虚拟分隔结构在所述第一横向贯穿所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：许宗珂，袁彬，张强威，许波，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：