三维存储器及其制备方法、电子设备技术

本公开提供了一种三维存储器及其制备方法、电子设备，涉及半导体芯片技术领域，旨在解决在工艺过程中沟道结构容易出现倾倒的问题。上述制备方法包括：形成初始半导体结构；去除衬底及功能层伸入衬底的部分，以露出沟道层伸出部；形成第一半导体层，第一半导体层覆盖沟道层伸出部中的沟道层顶面和沟道层侧面；形成支撑层，支撑层覆盖第一半导体层；对所述第一半导体层进行激光退火处理。上述制备方法应用于三维存储器的制备。于三维存储器的制备。于三维存储器的制备。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制备方法、电子设备


[0001]本公开涉及半导体芯片
，尤其涉及一种三维存储器及其制备方法、电子设备。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的不断发展，目前存储器已经逐步从简单的平面结构过渡到较为复杂的三维结构，通过将存储器单元三维地布置在衬底之上来提高集成密度。
[0003]在三维存储器的制造过程中，需要将沟道结构接出。相关技术中接出沟道结构的一种方法包括：在衬底的背面减薄或去除衬底，以暴露沟道结构伸入衬底的部分；然后在衬底减薄或去除后的结构上沉积半导体层，半导体层包围沟道结构暴露的部分，并与沟道结构中的沟道层耦接；从而实现沟道结构的接出。
[0004]然而在上述将沟道结构接出的过程中，在衬底减薄或去除后，暴露的沟道结构容易出现倾倒的问题，从而会影响三维存储器的质量。

技术实现思路

[0005]本公开的实施例提供一种三维存储器及其制备方法、电子设备，旨在解决在衬底减薄或去除处理后，暴露的沟道结构容易出现倾倒的问题，从而会影响三维存储器质量的问题。
[0006]为达到上述目的，本公开的实施例采用如下技术方案：
[0007]一方面，提供一种三维存储器的制备方法，包括：
[0008]形成初始半导体结构，所述初始半导体结构包括衬底、堆叠结构和沟道结构；所述堆叠结构设置于所述衬底上，所述沟道结构贯穿所述堆叠结构并伸入所述衬底；所述沟道结构包括功能层和沟道层，所述沟道层伸入所述衬底的部分为沟道层伸出部，所述沟道层伸出部包括沟道层顶面与沟道层侧面。/>[0009]去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，以露出所述沟道层伸出部。
[0010]形成第一半导体层，所述第一半导体层覆盖所述沟道层顶面与所述沟道层侧面。
[0011]形成支撑层，所述支撑层覆盖所述第一半导体层。
[0012]对所述第一半导体层进行激光退火处理。
[0013]在激光退火处理过程中，由于第一半导体层会处于熔融状态，可能会导致沟道层伸出部产生倾倒，发生倾倒的沟道层伸出部会影响三维存储器的产品质量。在本公开一些实施例提供的三维存储器的制备方法中，通过在激光退火处理之前制作覆盖第一半导体层的支撑层，然后再进行激光退火处理，使得支撑层能够对沟道层伸出部以及覆盖沟道层伸出部的第一半导体层具有一定的支撑作用，从而避免沟道层伸出部由于第一半导体层处于熔融状态导致的倾倒问题，保证三维存储器的产品质量。
[0014]在一些实施例中，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之前，所述制备方法还包括：去除部分所述支撑层，以形成暴露所述第一半导体层的透气开口。
[0015]在一些实施例中，在所述第一半导体层中，覆盖所述沟道层顶面的部分为第一部分。
[0016]所述去除部分所述支撑层，以形成暴露所述第一半导体层的透气开口，包括：去除覆盖所述第一部分的部分或全部支撑层。
[0017]在一些实施例中，在所述第一半导体层中，覆盖所述沟道层侧面的部分为第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连；所述第一半导体层还包括与所述第二部分相连的第三部分。
[0018]在所述去除覆盖所述第一部分的部分或全部支撑层的过程中，还去除覆盖所述第三部分的部分或全部支撑层。
[0019]在一些实施例中，所述支撑层的形成材料为透光电介质材料。
[0020]在一些实施例中，所述支撑层的形成材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
[0021]在一些实施例中，所述形成支撑层，包括：采用薄膜沉积工艺制作所述支撑层。
[0022]其中，所述支撑层的薄膜沉积厚度为5nm至35nm。
[0023]在一些实施例中，所述初始半导体结构还包括位于所述衬底与所述堆叠结构之间的第二半导体层。
[0024]所述去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，以露出所述沟道层伸出部，包括：刻蚀所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，至所述第二半导体层停止。
[0025]在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理的过程中，还对所述第二半导体层进行激光退火处理。
[0026]在一些实施例中，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之前，所述制备方法还包括：对所述第一半导体层和所述第二半导体层进行掺杂处理。
[0027]在一些实施例中，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理的过程中，还对所述沟道层伸出部进行激光退火处理。
[0028]在一些实施例中，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之后，所述制备方法还包括：形成覆盖所述支撑层的层间介质层；在所述层间介质层远离所述堆叠结构的一侧形成金属互联层。
[0029]所述金属互联层包括源极触点，所述源极触点穿过所述层间介质层和所述支撑层，与所述第一半导体层耦接。
[0030]在一些实施例中，在所述去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，以露出所述沟道层伸出部之前，所述制备方法还包括：形成外围器件；将所述初始半导体结构与所述外围器件耦接，其中，所述外围器件位于所述堆叠结构远离所述衬底的一侧。
[0031]又一方面，提供一种三维存储器，包括半导体结构、第一半导体层与支撑层。
[0032]所述半导体结构包括堆叠结构和贯穿所述堆叠结构的沟道结构；所述沟道结构包括沟道层，所述沟道层包括沟道层伸出部，所述沟道层伸出部自所述堆叠结构的一侧伸出，所述沟道层伸出部包括沟道层侧面与沟道层顶面。
[0033]所述第一半导体层位于所述堆叠结构一侧，所述第一半导体层包括覆盖所述沟道层伸出部中所述沟道层侧面与所述沟道层顶面的第二部分，所述第二部分与所述沟道层伸出部耦接。
[0034]所述支撑层位于所述第一半导体层远离所述沟道层伸出部的一侧。
[0035]在一些实施例中，在所述第一半导体层中，覆盖所述沟道层顶面的部分为第一部分，覆盖所述沟道层侧面的部分为第二部分；所述支撑层至少覆盖所述第二部分。
[0036]在一些实施例中，所述支撑层具有暴露所述第一半导体层的至少一个透气开口。
[0037]在一些实施例中，所述至少一个透气开口包括第一透气开口；所述第一透气开口暴露所述第一部分，且所述第一透气开口的面积小于或等于所述第一部分的面积。
[0038]在一些实施例中，所述第一半导体层还包括与所述第二部分相连的第三部分，所述至少一个透气开口包括第二透气开口；所述第二透气开口暴露所述第三部分。
[0039]在一些实施例中，在所述支撑层中，覆盖所述第二部分的部分为第四部分；所述支撑层包括多个所述第四部分；相邻两个所述第四部分之间具有间隙。
[0040]在一些实施例中，所述支撑层的材料为透光电介质材料。
[0041]在一些实施例中，所述支撑层包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。
[0042]在一些实施例中，所述支撑层的膜层厚度为5nm至35nm。
[0043]在一些实施例中，所述半导体结构包括位于所述堆叠结构与所述第一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维存储器的制备方法，其特征在于，包括：形成初始半导体结构，所述初始半导体结构包括衬底、堆叠结构和沟道结构；所述堆叠结构设置于所述衬底上，所述沟道结构贯穿所述堆叠结构并伸入所述衬底；所述沟道结构包括功能层和沟道层，所述沟道层伸入所述衬底的部分为沟道层伸出部，所述沟道层伸出部包括沟道层顶面与沟道层侧面；去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，以露出所述沟道层伸出部；形成第一半导体层，所述第一半导体层覆盖所述沟道层顶面与所述沟道层侧面；形成支撑层，所述支撑层覆盖所述第一半导体层；对所述第一半导体层进行激光退火处理。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之前，所述制备方法还包括：去除部分所述支撑层，以形成暴露所述第一半导体层的透气开口。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述第一半导体层中，覆盖所述沟道层顶面的部分为第一部分；所述去除部分所述支撑层，以形成暴露所述第一半导体层的透气开口，包括：去除覆盖所述第一部分的部分或全部支撑层。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在所述第一半导体层中，覆盖所述沟道层侧面的部分为第二部分，所述第二部分与所述第一部分相连；所述第一半导体层还包括与所述第二部分相连的第三部分；在所述去除覆盖所述第一部分的部分或全部支撑层的过程中，还去除覆盖所述第三部分的部分或全部支撑层。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑层的形成材料为透光电介质材料。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述支撑层的形成材料包括氧化硅、氮化硅和氮氧化硅中的至少一种。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述形成支撑层，包括：采用薄膜沉积工艺制作所述支撑层；其中，所述支撑层的薄膜沉积厚度为5nm至35nm。8.根据权利要求1～7中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述初始半导体结构还包括位于所述衬底与所述堆叠结构之间的第二半导体层；所述去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，以露出所述沟道层伸出部，包括：刻蚀所述衬底及所述功能层伸入所述衬底的部分，至所述第二半导体层停止；在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理的过程中，还对所述第二半导体层进行激光退火处理。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之前，所述制备方法还包括：对所述第一半导体层和所述第二半导体层进行掺杂处理。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在所述对所述第一半导体层进行激
光退火处理的过程中，还对所述沟道层伸出部进行激光退火处理。11.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述对所述第一半导体层进行激光退火处理之后，所述制备方法还包括：形成覆盖所述支撑层的层间介质层；在所述层间介质层远离所述堆叠结构的一侧形成金属互联层，所述金属互联层包括源极触点，所述源极触点穿过所述层间介质层和所述支撑层，与所述第一半导体层耦接。12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述去除所述衬底及所述功能层伸入所述衬底...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄武根，肖亮，王溢欢，伍术，
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：