[發明專利]三維存儲器的制造方法及三維存儲器

有效

• 申請號: 201810982760.5
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN109192731B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 肖莉紅;李君
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11551
• 分類號: H01L27/11551;H01L27/11578
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 董琳;陳麗麗

1.一種三維存儲器的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一襯底，所述襯底上具有堆疊層，所述堆疊層包括沿垂直于所述襯底的方向交替堆疊的層間絕緣層與犧牲層；

刻蝕所述堆疊層，形成貫穿所述堆疊層的溝道孔；

對所述溝道孔的側壁表面進行平坦化處理，增大所述層間絕緣層沿所述溝道孔的徑向方向的長度或減小所述犧牲層沿所述溝道孔的徑向方向的長度，以減小相鄰的所述層間絕緣層與所述犧牲層的同側端面之間的距離，降低所述溝道孔側壁表面的粗糙度。

2.根據權利要求1所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，刻蝕所述堆疊層的具體步驟包括：

采用干法刻蝕工藝刻蝕所述堆疊層，形成沿垂直于所述襯底的方向貫穿所述堆疊層的溝道孔。

3.根據權利要求1所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，所述層間絕緣層的材料為氧化硅；所述平坦化處理包括：

沿所述溝道孔硝化所述層間絕緣層，增大所述層間絕緣層沿所述溝道孔的徑向方向的長度。

4.根據權利要求3所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，沿所述溝道孔硝化所述層間絕緣層的具體步驟包括：

采用含氮自由基與所述氧化硅材料反應，生成氮氧化硅材料層。

5.根據權利要求4所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，所述含氮自由基由NO、NO₂、N₂O、NH₃、H₂與N₂的混合氣體中的一種或幾種經等離子體增強或者熱分解誘導產生。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，所述平坦化處理包括：

沿所述溝道孔回刻蝕所述犧牲層的所述端面，減小所述犧牲層沿所述溝道孔的徑向方向的長度。

7.根據權利要求6所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，采用濕法刻蝕工藝回刻蝕所述犧牲層。

8.根據權利要求7所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，所述犧牲層的材料為氮化硅；

采用包括氫氟酸和臭氧的混合刻蝕液沿所述溝道孔回刻蝕所述犧牲層的所述端面。

9.根據權利要求1所述的三維存儲器的制造方法，其特征在于，在平坦化處理之后，還包括：

形成外延半導體層，所述外延半導體層覆蓋所述溝道孔的底部；形成NAND串，所述NAND串覆蓋于所述側壁表面。

10.一種三維存儲器，其特征在于，包括：

襯底，所述襯底上具有堆疊結構，所述堆疊結構包括沿垂直于所述襯底的方向交替堆疊的層間絕緣層與柵極層；

溝道孔，沿垂直于所述襯底的方向貫穿所述堆疊結構；

增大所述層間絕緣層沿所述溝道孔的徑向方向的長度或減小所述柵極層沿所述溝道孔的徑向方向的長度，使相鄰的所述層間絕緣層與所述柵極層的同側端面之間的距離小于預設值，以降低所述溝道孔側壁表面的粗糙度。

11.根據權利要求10所述的三維存儲器，其特征在于，所述層間絕緣層包括與所述溝道孔接觸的絕緣層端部以及位于兩相對的絕緣層端部之間的絕緣層中部；

所述絕緣層中部的材料為氧化硅；

所述絕緣層端部的材料為氮氧化硅。

12.根據權利要求10或11所述的三維存儲器，其特征在于，所述柵極層包括與所述溝道孔接觸的柵極層端部；

所述柵極層端部是先后經干法刻蝕、濕法刻蝕兩步刻蝕工藝形成的，以減小所述柵極層沿所述溝道孔的徑向方向的長度。

13.根據權利要求10所述的三維存儲器，其特征在于，還包括：

外延半導體層，覆蓋于所述溝道孔底部；

NAND串，覆蓋于所述側壁表面。

14.根據權利要求13所述的三維存儲器，其特征在于，所述NAND串包括：

阻擋層，覆蓋于所述側壁表面；

電荷捕獲層，覆蓋于所述阻擋層表面；

隧穿層，覆蓋于所述電荷捕獲層表面；

溝道層，覆蓋于所述隧穿層表面。