存储器装置及其制造方法与流程

本发明是有关于一种存储器装置及其制造方法。

背景技术：

1、非易失性存储器元件由于具有使存入的数据在断电后也不会消失的优点，因此成为个人计算机和其他电子设备所广泛采用的一种存储器元件。

2、为了进一步地提升存储器元件的集成度，发展出一种三维（3d）存储器装置，例如与非门（nand）闪存、或非门（nor）闪存、rom闪存等。然而，随着3d存储器装置中的储存层的增加，存在与工艺及构造方面相关的挑战。

技术实现思路

1、本发明提供一种存储器装置及其制造方法，能随着储存层厚度的增加，制作出适合的分隔墙结构。

2、在本发明的一实施例中，一种存储器装置至少包括衬底、源极线层、堆叠结构、多个分隔墙以及多个垂直通道。源极线层设置在衬底上方。堆叠结构包括交替堆叠在源极线层上方的多个绝缘层和多个导电层。分隔墙贯穿堆叠结构并将堆叠结构划分为多个区块，其中每个分隔墙包括靠近源极线层的第一部分和位于第一部分上的第二部分。所述分隔墙的第一部分的顶部大于其第二部分的底部。垂直通道贯穿多个区块中的堆叠结构和源极线层。

3、在本发明的另一实施例中，一种存储器装置的制造方法包括以下步骤。在衬底上方形成下半导体层。在下半导体层上形成介电叠层。在介电叠层上形成上半导体层。在上半导体层上形成第一堆叠结构，其中第一堆叠结构包括交替堆叠的多个绝缘层和多个牺牲层。在第一堆叠结构中形成第一沟道，直到露出上半导体层。氧化上半导体层的暴露表面，以形成氧化膜。用牺牲材料填满第一沟道。在第一堆叠结构和第一沟道中的牺牲材料上形成第二堆叠结构。形成贯穿第二堆叠结构、第一堆叠结构、上半导体层、介电叠层和下半导体层的多个垂直通道。在第一沟道上的第二堆叠结构中形成第二沟道，直至暴露上述牺牲材料，其中第一沟道的顶部的宽度大于第二沟道的底部的宽度。去除上述牺牲材料。

4、基于上述，本发明实施例的存储器装置的制造方法利用分段形成堆叠结构与开口的方式，先在堆叠结构底部形成较大的沟道，并在其中填入牺牲材料。在形成堆叠结构的其余部分后，于前述沟道上形成较深的沟道，并以上述牺牲材料作为刻蚀停止层。因此通过这样的方式能确保后续形成的分隔墙的功能与外形符合需求。

1.一种存储器装置，包括：

2.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该堆叠结构包括靠近该源极线层的下部和位于该下部上方的上部，该上部与该下部之间的界面与每个该分隔墙的该第二部分与该第一部分的界面处于同一水平。

3.根据权利要求2所述的存储器装置，其中该下部的层数小于该上部的层数。

4.根据权利要求2所述的存储器装置，其中该堆叠结构的该下部的高度与每个该分隔墙的该第一部分的高度的比例为2:3至5:6。

5.根据权利要求1所述的存储器装置，其中每个该分隔墙包括导电沟道接触窗和设置在该导电沟道接触窗的侧壁处的绝缘间隙壁。

6.根据权利要求5所述的存储器装置，其中在该第一部分内的该导电沟道接触窗中具有缝隙。

7.根据权利要求5所述的存储器装置，其中该导电沟道接触窗电性连接该源极线层。

8.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该第一部分的剖面形状为倒梯形。

9.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该第一部分的底部大于该第二部分的该底部。

10.根据权利要求1所述的存储器装置，其中该多个分隔墙包括：

11.一种存储器装置的制造方法，包括：

12.根据权利要求11所述的存储器装置的制造方法，其中该牺牲材料为金属材料，且该牺牲材料的高度与该上半导体层的高度之比为1:1至2:1。

13.根据权利要求11所述的存储器装置的制造方法，其中该牺牲材料为多晶硅或碳材料，且该牺牲材料的高度与该上半导体层的高度之比为2:1至5:1。

14.根据权利要求11所述的存储器装置的制造方法，其中该第二堆叠结构包括交替堆叠的多个绝缘层和多个牺牲层。

15.根据权利要求11所述的存储器装置的制造方法，其中该氧化膜的厚度为10埃米至300埃米。

16.根据权利要求11所述的存储器装置的制造方法，其中在去除该牺牲材料之后，还包括：

17.根据权利要求16所述的存储器装置的制造方法，其中在去除该介电叠层期间，暴露每个该垂直通道的侧壁。

18.根据权利要求16所述的存储器装置的制造方法，其中在用该导电材料填满该源极层空间之后，还包括：

19.根据权利要求18所述的存储器装置的制造方法，其中在该替换金属栅极工艺之后，还包括：

20.根据权利要求19所述的存储器装置的制造方法，其中该导电沟道接触窗的材料包括与该导电材料相同的材料。