[發明專利]三維NAND閃存器件的制造方法

在審

• 申請號: 201610716487.2
• 申請日: 2016-08-24
• 公開（公告）號: CN107808884A
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 李善融;季明華;仇圣棻
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L27/1157
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙)31237
• 代理人: 屈蘅,李時云

1.一種三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供一具有前段制程CMOS器件的半導體襯底，在所述半導體襯底上形成由第一材料層和第二材料層交替堆疊的多層疊層結構；

刻蝕所述多層疊層結構至所述半導體襯底表面，以形成垂直溝道；

在所述垂直溝道的側壁形成隔離層，并在所述隔離層的表面以及垂直溝道的底部依次形成誘導金屬層和非晶硅層，所述非晶硅層位于所述誘導金屬層的外側；

退火處理以使所述誘導金屬層和非晶硅層的位置交換，且使所述非晶硅層晶化為多晶硅層；

去除所述誘導金屬層，并在所述垂直溝道中填滿多晶硅介質層；以及

回刻蝕所述垂直溝道中的所述多晶硅介質層至一定深度以形成溝槽，并在所述溝槽中形成多晶硅墊，所述多晶硅層和所述多晶硅墊構成多晶硅垂直溝道。

2.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述第一材料層的材料為氧化物，所述第二材料層的材料為氮化物。

3.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，在所述半導體襯底上形成所述多層疊層結構之后，且在刻蝕所述多層疊層結構以形成所述垂直溝道之前，在所述多層疊層結構的表面形成第一層間介質層。

4.如權利要求3所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述第一層間介質層為低K介質材料，所述低K介質材料的介電常數小于等于4。

5.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述隔離層為氧化物、氮化物或氮氧化物形成的單層結構，或由氧化物、氮化物交替堆疊而成的多層復合結構。

6.如權利要求5所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述隔離層為氧化硅-氮化硅-氧化硅構成的三層復合結構。

7.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述誘導金屬層的材質包括金、鋁、銀、銻、銦和釩中的至少一種。

8.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述誘導金屬層在溫度不高于400℃的環境下通過原子層沉積工藝或者濺射沉積工藝形成。

9.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述誘導金屬層的厚度為2nm～10nm。

10.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述非晶硅層的厚度為2nm～10nm。

11.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述非晶硅層中摻雜有硼、磷、鍺、氟、鎵中的至少一種離子。

12.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述退火處理的溫度不高于500℃。

13.如權利要求12所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述退火處理的溫度不高于400℃。

14.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述退火處理的工藝為微波退火或者激光退火。

15.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，在退火處理過程中，在所述非晶硅層上施加有電場或者交變磁場。

16.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述多晶硅介質層為氧化物、氮化物或氮氧化物形成的單層結構，或由氧化物、氮化物交替堆疊而成的多層復合結構。

17.如權利要求16所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，所述多晶硅介質層為氧化硅-氮化硅-氧化硅構成的三層復合結構。

18.如權利要求1所述的三維NAND閃存器件的制造方法，其特征在于，提供的所述半導體襯底還具有與所述CMOS器件電接觸的導電插塞結構以及與所述導電插塞結構電接觸的第一金屬層，所述第一金屬層作為公共源極線。