[發明專利]三維存儲器件及其制作過程的器件保護方法

有效

• 申請號: 201810204063.7
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN108364953B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 徐宋曼;劉思瑩;周成;趙治國
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11526;H01L27/11573
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明涉及一種器件保護方法，用于三維存儲器件的制作過程，所述方法包括以下步驟：提供半導體結構，所述半導體結構包括核心區和周邊區；在所述半導體結構上形成堆疊層，所述堆疊層覆蓋所述核心區和所述周邊區，其中所述堆疊層具有交替堆疊的第一材料層和第二材料層，且最頂層和最底層為第一材料層；以及刻蝕所述核心區的所述堆疊層中最底層以上的層以形成第一階梯結構，且去除所述周邊區的所述堆疊層中最底層以上的層，保留所述最底層作為器件保護層。所述器件保護方法可以在核心區的后續工藝中保護周邊區的器件不受核心區的反應氣體的滲透。

技術領域

本發明主要涉及半導體制造方法，尤其涉及一種用于三維存儲器件的制作過程的器件保護方法和三維存儲器件。

背景技術

為了克服二維存儲器件的限制，業界已經研發了具有三維(3D)結構的存儲器件，通過將存儲器單元三維地布置在襯底之上來提高集成密度。

在已知的三維存儲器件的制作過程中，用于形成存儲單元的核心區和用于形成互連電路的周邊區會經歷不同的制程。因此在對其中一個區進行處理時，需要對另一個區進行保護。例如，在對核心區進行處理(例如高溫退火)時，需要在周邊區形成保護層，以避免氫氣、氧氣等反應氣體擴散到周邊區，從而影響周邊區的電子性能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種用于三維存儲器件的制作過程的器件保護方法和三維存儲器件，可以在處理核心區的過程中保護周邊區的器件。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種器件保護方法，用于三維存儲器件的制作過程，所述方法包括以下步驟：提供半導體結構，所述半導體結構包括核心區和周邊區；在所述半導體結構上形成堆疊層，所述堆疊層覆蓋所述核心區和所述周邊區，其中所述堆疊層具有交替堆疊的第一材料層和第二材料層，且最頂層和最底層為第一材料層；以及刻蝕所述核心區的所述堆疊層中最底層以上的層以形成第一階梯結構，且去除所述周邊區的所述堆疊層中最底層以上的層，保留所述最底層作為器件保護層。

在本發明的一實施例中，上述方法還包括去除所述核心區中暴露的第一材料層，以形成第二階梯結構。

在本發明的一實施例中，所述周邊區具有至少一器件，所述器件上覆蓋有氧化層，所述氧化層具有頂面和多個側面，所述方法還包括去除所述頂面或至少一部分側面上覆蓋的第一材料層。

在本發明的一實施例中，所述核心區和所述周邊區的第一材料層在同一步驟中去除。

在本發明的一實施例中，所述周邊區具有至少一器件，所述器件上覆蓋有氧化物，所述氧化物具有頂面和多個側面，所述方法還包括去除所述頂面或至少一部分側面上覆蓋的第一材料層。

在本發明的一實施例中，在形成所述第二階梯結構后，還包括在所述半導體結構上覆蓋TEOS層。

在本發明的一實施例中，所述第一材料層為氮化硅。

在本發明的一實施例中，所述第二材料層為氧化硅。

在本發明的一實施例中，所述器件為低壓阱。

在本發明的一實施例中，去除所述核心區中暴露的第一材料層的步驟包括：在所述半導體結構上形成光阻層；選擇性刻蝕所述核心區的光阻層；對所述核心區進行刻蝕以去除暴露的所述第一材料層。

本發明還提出一種三維存儲器件，三維存儲器件包括核心區和周邊區，所述三維存儲器件沿垂直于所述三維存儲器件表面方向包括：襯底；階梯結構，所述階梯結構位于所述核心區，其中所述階梯結構具有交替堆疊的介質層和導體層，且最底層為導體層；其中所述周邊區具有側面和頂面，并且在所述側面和/或頂面上形成有器件保護層。