[發明專利]一種3DNAND器件柵線縫隙氧化物的沉積方法

在審

• 申請號: 201710775211.6
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107527795A
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 賈彩艷;王家友;郁賽華;王秉國
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;H01L27/1157;H01L27/11578
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 黨麗,王寶筠

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及一種3D NAND器件柵線縫隙氧化物的沉積方法。

背景技術

NAND閃存是一種功耗低、質量輕和性能佳的非易失性存儲產品，斷電情況下仍然能保持存儲的數據信息，在電子產品中得到了廣泛的應用。3D NAND是一種新型的三維閃存類型，通過把內存顆粒堆疊在一起來解決平面(2D)NAND閃存的限制，采用垂直堆疊多層數據存儲單元的方式，實現堆疊式的3D NAND存儲器結構，進一步提高了存儲容量，降低存儲成本。

在3D NAND的制造工藝中，如圖1所示，先在襯底100上形成氮化硅層(圖未示出)和氧化硅層102的堆疊層101，在堆疊層中形成溝道孔103，在溝道孔中形成溝道層；之后，在所述堆疊層上形成柵線縫隙104(gate line seam)，通過柵線縫隙將堆疊層中的氮化硅層去除，去除氮化硅后的鏤空區域用金屬填充，形成柵線105，將作為所形成存儲器件的控制柵極。柵線105的形成包括對金屬材料的沉積和使用濕法工藝進行金屬薄膜的回刻。然后通過沉積氧化物薄膜106，將作為柵線105和后續的金屬填充107隔開，防止發生短路。

現有技術中，沉積的氧化物薄膜在后續的高溫處理中容易產生缺陷，導致柵線105和金屬填充107直接接觸，發生短路，器件性能因此下降。

發明內容

本發明提供了一種3D NAND器件柵線縫隙氧化物的沉積方法，提高了氧化物層的質量，降低了器件發生短路的可能性。

本發明提供了一種3D NAND器件柵線縫隙氧化物的沉積方法，在采用六氟化鎢的反應氣體沉積鎢柵線并進行回刻之后，進行所述氧化物的沉積，所述沉積方法包括：

將形成有鎢柵線的襯底置于惰性氣體環境中進行退火處理；

進行柵線縫隙氧化物的沉積。

可選地，所述退火處理在爐管設備中進行。

可選地，所述惰性氣體環境包括氬氣環境。

可選地，所述爐管內的氬氣含量范圍為10-25slm。

可選地，所述退火溫度范圍為650-700攝氏度。

可選地，所述退火時間的范圍為100-120分鐘。

可選地，采用六氟化鎢的反應氣體沉積鎢柵線的方法為化學氣相沉積。

可選地，其特征在于，進行柵線縫隙氧化物的沉積的方法為化學氣相沉積。

本發明實施例提供一種3D NAND器件柵線縫隙氧化物的沉積方法，在采用六氟化鎢的反應氣體沉積鎢柵線并進行回刻之后，進行所述氧化物的沉積。沉積方法包括：將形成有鎢柵線的襯底置于惰性氣體環境中進行退火處理；進行柵線縫隙氧化物的沉積。該方法通過對鎢柵線進行退火，釋放了鎢薄膜中的氟和氟的化合物，避免后續沉積氧化物并高溫處理時，釋放的氟腐蝕柵線縫隙中的氧化物引起器件短路，進而提高了氧化物層的質量，提高了器件的性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本申請實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1示出了3D NAND器件沉積柵線縫隙氧化物之后的剖面結構示意圖；

圖2示出了根據現有技術的方法形成的3D NAND器件柵線縫隙氧化物的透射電子顯微鏡照片；

圖3至圖4為根據本申請實施例的3D NAND器件柵線縫隙氧化物沉積過程中的器件剖面結構示意圖；

圖5示出了本申請實施例的3D NAND器件柵線縫隙氧化物沉積的方法流程圖；

圖6示出了根據本發明不同方法沉積的3D NAND器件柵線縫隙氧化物電阻變化曲線示意圖；

圖7為根據本申請實施例的3D NAND器件柵線縫隙氧化物沉積過程中的器件剖面結構示意圖；

圖8示出了根據本申請實施例的方法形成的3D NAND器件柵線縫隙氧化物的透射電子顯微鏡圖片。

具體實施方式

為使本發明的上述目的、特征和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖對本發明的具體實施方式做詳細的說明。

首先，在下面的描述中闡述了很多具體細節以便于充分理解本發明，但是本發明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下做類似推廣，因此本發明不受下面公開的具體實施例的限制。