[發明專利]一種3D NAND存儲器件及其金屬柵極制備方法

有效

• 申請號: 201810990420.7
• 申請日: 2018-08-28
• 公開（公告）號: CN109148458B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 徐融;孫文斌;蘇界;顧立勛;楊永剛;蔣陽波
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種3D NAND存儲器件的金屬柵極的制備方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有絕緣層和犧牲層交替層疊結構以及貫穿所述層疊結構的柵線縫隙；

通過所述柵線縫隙去除所述犧牲層的部分，使所述犧牲層相對所述絕緣層在沿所述柵線縫隙側壁到所述柵線縫隙外的方向上縮進一段距離，并使所述絕緣層的對應部分露出；

通過所述柵線縫隙處理所述絕緣層的露出部分，使得露出的絕緣層在靠近所述柵線縫隙的部分具有第一厚度，在遠離所述柵線縫隙的部分具有第二厚度，且所述第一厚度小于所述第二厚度；

通過所述柵線縫隙去除剩余的犧牲層，在剩余的絕緣層間形成鏤空區域；

向所述鏤空區域填充金屬介質，形成金屬柵極；

其中，所述露出的絕緣層的厚度隨著與所述柵線縫隙的距離的減小而減小。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述絕緣層為氧化硅，所述犧牲層為氮化硅。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，采用第一刻蝕溶液去除所述犧牲層的部分，所述第一刻蝕溶液為磷酸溶液；采用第二刻蝕溶液處理所述絕緣層的露出部分，所述第二刻蝕溶液為氫氟酸溶液。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述氫氟酸溶液中水與氟化氫的摩爾比大于200。

5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，采用第一刻蝕溶液刻蝕氮化硅的時間大于采用第二刻蝕溶液刻蝕氧化硅的時間。

6.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，所述向所述鏤空區域填充金屬介質，形成金屬柵極包括：

向所述鏤空區域填滿金屬介質；

采用濕法刻蝕工藝，刻蝕去除靠近所述柵線縫隙部分金屬，使不同層的金屬相互斷開，形成金屬柵極。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

向所述柵線縫隙內沉積氧化物，形成覆蓋所述金屬柵極的側壁的隔離層；向所述柵線縫隙內填充金屬介質，形成共源極導電接觸。

8.根據權利要求1至5中任意一項所述的方法，其特征在于，向所述鏤空區域填充金屬介質，形成金屬柵極包括：

采用原子層沉積法向所述鏤空區域填充金屬介質，形成金屬柵極。

9.一種3D NAND存儲器件，其特征在于，采用如權利要求1-8任意一項所述的方法制備，包括：

襯底，所述襯底上形成有絕緣層和導體層交替層疊結構以及貫穿所述層疊結構的共源極導電接觸；

其中，所述絕緣層在靠近所述共源極導電接觸的部分具有第一厚度，在遠離所述共源極導電接觸的部分具有第二厚度，且所述第一厚度小于所述第二厚度；在靠近所述共源極導電接觸的一段區域，所述絕緣層的厚度隨著與所述共源極導電接觸的距離的減小而減小。

10.根據權利要求9所述的3D NAND存儲器件，其特征在于，所述共源極導電接觸包括垂直于所述襯底的導電層和設置在所述導電層和所述層疊結構之間的隔離層。