[發明專利]一種3D NAND閃存的制作方法

有效

• 申請號: 201710732710.7
• 申請日: 2017-08-24
• 公開（公告）號: CN107731824B
• 公開（公告）日: 2019-01-29
• 發明（設計）人: 劉藩東;何佳;楊要華;張坤;徐強;夏志良;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11551;H01L27/11568;H01L27/11578
• 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：

提供襯底，先在所述襯底表面依次形成第一層層間介質層、第一層第一虛擬介質層和第二層層間介質層；隨后在所述第二層層間介質層表面形成一層第二虛擬介質層；隨后繼續在所述第二虛擬介質層表面依次形成多層交錯堆疊的層間介質層及第一虛擬介質層，所述第一虛擬介質層形成于相鄰的層間介質層之間；其中，所述第一虛擬介質層與第二虛擬介質層具有高的刻蝕選擇性；

刻蝕所述層間介質層、第一虛擬介質層以及第二虛擬介質層，以形成垂直于所述襯底的多個通道孔，所述通道孔貫穿所述層間介質層及第一虛擬介質層直至暴露出所述襯底并形成第一硅槽；

在所述第一硅槽處進行硅的外延生長形成硅外延層(SEG)；

在所述通道孔的側壁和硅外延層表面上依次形成堆疊結構、多晶硅層和多晶硅介質層，所述多晶硅層包圍所述多晶硅介質層；

刻蝕所述層間介質層及第一虛擬介質層，以在相鄰的多晶硅層之間形成垂直于所述襯底的溝槽，所述溝槽貫穿所述層間介質層及第一虛擬介質層直至暴露出所述第二虛擬介質層；

刻蝕所述第二虛擬介質層，并隨后刻蝕所述第二虛擬介質層形成的通道孔側壁處的堆疊結構以暴露出多晶硅層和硅外延層(SEG)；

在硅外延層(SEG)處進行硅的外延生長形成新的硅外延層(SEG)直至包圍連接所述多晶硅層；

沿所述溝槽繼續刻蝕層間介質層及第一虛擬介質層，直至暴露所述襯底并形成第二硅槽；

刻蝕所述第一虛擬介質層，并沉積填充金屬層。

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：

所述層間介質層、第一虛擬介質層的材質分別為氧化硅和氮化硅。

3.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：

所述第二虛擬介質層的材質為多晶硅。

4.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：

所述堆疊結構包括依次沉積的第一氧化物層、氮化物層、第二氧化物層。

5.根據權利要求4所述的一種3D NAND閃存的制作方法，其特征在于：

優選所述堆疊結構為氧化硅、氮化硅和氧化硅組成的ONO結構。

6.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：所述多晶硅介質層的材質為氧化硅。

7.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：形成所述多晶硅介質層包括，首先，在所述多晶硅層表面形成多晶硅介質層，所述多晶硅介質層表面的平面與所述多晶硅的表面平面位于同一高度；隨后，再刻蝕所述多晶硅介質層，形成凹陷區；隨后，再在所述凹陷區上填充多晶硅以使得多晶硅層包圍所述多晶硅介質層。

8.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：所述溝槽暴露出所述第二虛擬介質層并形成第三硅槽。

9.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：刻蝕所述堆疊結構采用的是濕法刻蝕。

10.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：所述金屬層的材質為金屬鎢(W)。