[發明專利]存儲器的形成方法

有效

• 申請號: 201811092078.5
• 申請日: 2018-09-19
• 公開（公告）號: CN109326507B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王秉國;宋海;李磊
• 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;H01L21/324;H01L27/11524;H01L27/11551;H01L27/1157;H01L27/11578;H01L29/167
• 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

本發明涉及一種存儲器的形成方法，所述存儲器的形成方法包括：提供一襯底，所述襯底表面形成有堆疊結構；在所述堆疊結構內形成柵線隔槽，所述柵線隔槽貫穿所述堆疊結構至所述襯底表面；在所述柵線隔槽中形成半導體層，所述半導體層填充于所述柵線隔槽，且所述半導體層內摻雜有摻雜原子，所述摻雜原子能夠減小所述半導體層的晶粒大小。上述方法形成的半導體層晶粒較小，能夠提高存儲器的性能。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，尤其涉及一種存儲器的形成方法。

背景技術

近年來，閃存(Flash Memory)存儲器的發展尤為迅速。閃存存儲器的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優點，因而在微機、自動化控制等多項領域得到了廣泛的應用。為了進一步提高閃存存儲器的位密度(Bit Density)，同時減少位成本(Bit Cost)，三維的閃存存儲器(3D NAND)技術得到了迅速發展。

在形成3D NAND存儲器的過程中，需要在襯底表面形成犧牲層與絕緣層堆疊而成的堆疊結構，然后刻蝕所述堆疊結構形成柵線隔槽，再在柵線隔槽內填充半導體層。

現有技術中，通常在柵線隔槽內填充多晶硅層或非晶半導體材料層。多晶硅層在后續高溫退火后產生應變較小，但通常與柵線隔槽的內壁表面存在間隙，不能完全貼合到所述柵線隔槽的表面，且內部容易出現空洞，影響最終形成的存儲器的性能；非晶半導體材料層可以將柵線隔槽填實，與柵線隔槽的表面無間隙且內部無空洞，然而在后續進行高溫退火后會產生結晶，對襯底施加較大的應力，從而導致襯底發生翹曲等問題，從而影響最終形成的存儲器的性能。

因此，現有技術形成的存儲器的性能有待進一步的提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種存儲器的形成方法，能夠用于提高存儲器的性能。

為了解決上述技術問題，本發明中提供了一種存儲器的形成方法，一種存儲器的形成方法，包括以下步驟：提供一襯底，所述襯底表面形成有堆疊結構；在所述堆疊結構內形成柵線隔槽，所述柵線隔槽貫穿所述堆疊結構至所述襯底表面；在所述柵線隔槽中形成半導體層，所述半導體層填充于所述柵線隔槽，且所述半導體層內摻雜有摻雜原子，所述摻雜原子能夠減小所述半導體層的晶粒大小。

可選的，所述半導體層形成方法包括：采用原位摻雜工藝，在所述柵線隔槽內沉積具有摻雜原子的非晶半導體材料層，所述非晶半導體材料層填充滿所述柵線隔槽；對所述非晶半導體材料層進行退火處理，使非晶半導體材料層結晶，轉換為多晶狀態的半導體層。

可選的，所述摻雜原子為碳原子。

可選的，所述半導體層為多晶硅層。

可選的，沉積非晶半導體材料層所采用的反應氣體包括：沉積氣體和摻雜氣體，所述沉積氣體包括含硅氣體，所述摻雜氣體為含碳氣體。

可選的，所述半導體層中碳原子與硅原子的物質的量的比值為5％～20％。

可選的，所述含碳氣體的氣體包括乙烯、乙炔、丙烯、丙炔中的至少一種；所述含硅氣體包括硅烷和乙硅烷中的至少一種。

可選的，所述反應氣體中碳原子的物質的量和硅原子的物質的量的比值為5％～20％。

可選的，所述退火處理的溫度范圍為630℃至670℃，處理時間為0.5h～1.5h。

可選的，還包括：在形成半導體層之前，沿所述柵線隔槽去除所述犧牲層，形成位于相鄰絕緣層之間的開口；在所述開口內形成控制柵結構層。

可選的，還包括：在形成所述半導體層之前，形成覆蓋所述柵線隔槽側壁的絕緣側墻。