[發明專利]一種3D NAND閃存的制作方法

有效

• 申請號: 201710728015.3
• 申請日: 2017-08-23
• 公開（公告）號: CN107464817B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發明（設計）人: 張坤;劉藩東;夏志良
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11582
• 分類號: H01L27/11582;H01L27/1157
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 董李欣

1.一種3D NAND閃存的制作方法，包括以下步驟：

提供器件晶圓；所述器件晶圓包括第一襯底、第一溝道、硅外延層和第一溝道側壁堆疊結構，所述第一溝道位于所述第一襯底上且與所述第一襯底接觸，所述硅外延層位于所述第一溝道內且與所述第一襯底接觸，所述第一溝道側壁堆疊結構位于所述第一溝道內且位于所述硅外延層上；

提供連接晶圓；所述連接晶圓包括第二襯底、第二溝道和第二溝道側壁堆疊結構，所述第二溝道位于所述第二襯底上且與所述第二襯底接觸，所述第二溝道側壁堆疊結構位于所述第二溝道內且位于所述第二襯底上；

將所述器件晶圓的連接面與至少一個所述連接晶圓連接為一體，使所述第一溝道側壁堆疊結構與所述第二溝道側壁堆疊結構接觸。

2.根據權利要求1所述的一種3D NAND閃存的制作方法，其特征在于：

所述連接晶圓的數量為n片，n為≥1的自然數，n的取值具體根據最終O/N層數確定，所述器件晶圓和n片連接晶圓形成的晶圓堆疊結構從下到上為，器件晶圓+n片連接晶圓。

3.根據權利要求2所述的一種3D NAND閃存的制作方法，其特征在于：

所述器件晶圓和連接晶圓在遠離所述第一襯底和所述第二襯底的一側的端面都具有對齊用的多晶硅拐角，以避免多晶硅層在連接的過程中造成對位的偏差；

而所述將器件晶圓與至少一個所述連接晶圓連接為一體，包括以下步驟，

將所述器件晶圓中的所述多晶硅拐角與所述連接晶圓中的至少一個的所述多晶硅拐角對齊貼合，以將二者連接為一體。

4.根據權利要求3所述的一種3D NAND閃存的制作方法，其特征在于：

所述器件晶圓的制備工藝包括以下步驟：

沉積襯底堆疊結構，具體為，提供第一襯底，所述第一襯底表面形成有多層交錯堆疊的層間介質層及犧牲介質層，所述犧牲介質層形成于相鄰的層間介質層之間；所述層間介質層為氧化物，所述犧牲介質層為氮化硅層；

刻蝕襯底堆疊結構，具體為，刻蝕所述層間介質層及犧牲介質層以形成第一溝道，所述第一溝道通至所述第一襯底并形成一定深度的第一硅槽；

形成硅外延層，具體為，在所述第一硅槽處進行硅的外延生長形成硅外延層；

形成第一溝道側壁堆疊結構，具體為，在所述第一溝道的側壁及硅外延層的表面上沉積堆疊結構，所述第一溝道側壁堆疊結構為ONOPO；

刻蝕第一溝道側壁堆疊結構，具體為，沿所述第一溝道側壁堆疊結構的底壁向下刻蝕，通至所述硅外延層并形成一定深度的第二硅槽；同時去除覆蓋所述襯底堆疊結構頂面的所述第一溝道側壁堆疊結構以露出所述襯底堆疊結構頂面，并去除所述第一溝道側壁堆疊結構最外側的氧化物層；

沉積多晶硅層，在所述第一溝道側壁堆疊結構的側壁和第二硅槽的表面沉積多晶硅層以將第一溝道側壁堆疊結構中的多晶硅層和硅外延層連通；

填充插塞氧化物，具體為，先沉積氧化物層，再進行回刻，隨后進行第一溝道的插塞氧化物填充；

平坦化插塞氧化物，具體為，平坦化所述插塞氧化物的表面，以露出所述第一溝道側壁堆疊結構中覆蓋所述襯底堆疊結構頂面的多晶硅層；

涂覆光刻膠層；

實施光刻并去除部分所述覆蓋所述襯底堆疊結構頂面的多晶硅層以暴露所述第一溝道側壁堆疊結構中氮化硅層，同時未去除的多晶硅層部分形成多晶硅層端部的拐角；

刻蝕所述第一溝道側壁堆疊結構中氮化硅層；

沉積氧化物層并平坦化該氧化物層，以露出所述多晶硅層端部的拐角，成為用以對齊的多晶硅拐角。