[發(fā)明專利]一種三維存儲(chǔ)器溝道的制備方法及三維存儲(chǔ)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710772625.3
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107527921B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程媛;李冠男;王家友;郭海峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11578
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 駱宗力;王寶筠

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種三維存儲(chǔ)器溝道的制備方法及三維存儲(chǔ)器，所述三維存儲(chǔ)器的制備方法在第二溝槽中形成單晶硅立柱之前，先根據(jù)襯底上所有的第二溝槽的高度和深度參數(shù)確定所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)；然后根據(jù)所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)在所述第二溝槽中進(jìn)行單晶硅的生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)生長(zhǎng)高度均一的單晶硅立柱的目的，為后續(xù)溝道的沉積提供了良好的基礎(chǔ)，從而提升了后續(xù)形成的溝道的質(zhì)量，進(jìn)而提升了三維存儲(chǔ)器的電學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種三維存儲(chǔ)器溝道的制備方法及三維存儲(chǔ)器。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器(Memory)是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備。隨著各類電子設(shè)備對(duì)集成度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的需求的不斷提高，普通的二維存儲(chǔ)器很難做到進(jìn)一步提高其集成度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度，因此，三維(3D)存儲(chǔ)器應(yīng)運(yùn)而生。

三維NAND(與非)存儲(chǔ)器是三維閃速存儲(chǔ)器的一種，主要由襯底和位于襯底表面的多個(gè)溝道和多個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，堆疊結(jié)構(gòu)位于溝道的兩側(cè)，溝道的質(zhì)量在很大程度上決定著三維存儲(chǔ)器的電學(xué)性能。有研究發(fā)現(xiàn)，在形成溝道之前，在溝道形成位置的襯底中預(yù)先生長(zhǎng)一個(gè)與襯底平齊的單晶硅立柱結(jié)構(gòu)，有利于后續(xù)溝道多晶硅層的生長(zhǎng)，有利于改善溝道質(zhì)量，從而提升三維存儲(chǔ)器的電學(xué)性能。

但是在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，在襯底中形成單晶硅立柱的過(guò)程中，很難使生長(zhǎng)的單晶硅立柱的高度保持一致，這不僅給后續(xù)的單晶硅立柱的刻蝕工藝的參數(shù)選擇帶來(lái)了一定的難度，也會(huì)導(dǎo)致刻蝕過(guò)后的單晶硅立柱的高度不一，進(jìn)而影響后續(xù)溝道多晶硅層的生長(zhǎng)，不利于后續(xù)生長(zhǎng)的溝道的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種三維存儲(chǔ)器溝道的制備方法及三維存儲(chǔ)器，以實(shí)現(xiàn)在生長(zhǎng)溝道之前生長(zhǎng)一個(gè)高度均一的單晶硅立柱，以提升后續(xù)生長(zhǎng)的溝道的質(zhì)量的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種三維存儲(chǔ)器溝道的制備方法，包括：

提供襯底，所述襯底表面具有疊層結(jié)構(gòu)；所述疊層結(jié)構(gòu)包括多個(gè)第一溝槽以及多層交錯(cuò)堆疊的第一介質(zhì)層和犧牲層，所述犧牲層位于相鄰的第一介質(zhì)層之間，所述第一溝槽貫穿多層所述第一介質(zhì)層和犧牲層，并暴露出所述襯底表面；

對(duì)所述第一溝槽暴露出的襯底進(jìn)行刻蝕，獲得第二溝槽；

根據(jù)所述襯底上所有第二溝槽的高度和深度參數(shù)確定所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)，所述單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)包括：生長(zhǎng)時(shí)間和生長(zhǎng)功率；

根據(jù)所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)在所述第二溝槽中進(jìn)行單晶硅生長(zhǎng)，獲得單晶硅立柱；

對(duì)所述單晶硅立柱進(jìn)行刻蝕，以使所述單晶硅立柱與所述襯底表面平齊；

刻蝕去除所述疊層結(jié)構(gòu)的犧牲層，并在相鄰所述第一介質(zhì)層之間形成存儲(chǔ)介質(zhì)層和金屬柵；

在所述單晶硅立柱表面生長(zhǎng)多晶硅層和多晶硅介質(zhì)層，形成溝道。

可選的，所述根據(jù)所述襯底上所有第二溝槽的高度和深度參數(shù)確定所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)包括：

根據(jù)所述襯底上所有第二溝槽的高度和深度參數(shù)確定單晶硅的生長(zhǎng)時(shí)間作為所述襯底所有區(qū)域的生長(zhǎng)時(shí)間；

根據(jù)所述襯底上各區(qū)域的第二溝槽的高度和深度參數(shù)確定各區(qū)域單晶硅的生長(zhǎng)功率。

可選的，所述根據(jù)所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)在所述第二溝槽中進(jìn)行單晶硅生長(zhǎng)，獲得單晶硅立柱包括：

根據(jù)所述襯底各區(qū)域的單晶硅生長(zhǎng)工藝參數(shù)，采用選擇性外延生長(zhǎng)工藝在所述第二溝槽中進(jìn)行單晶硅生長(zhǎng)，獲得單晶硅立柱。

可選的，所述對(duì)所述第一溝槽暴露出的襯底進(jìn)行刻蝕，獲得第二溝槽包括：