[發(fā)明專利]存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811092598.6
• 申請(qǐng)日: 2018-09-19
• 公開（公告）號(hào): CN109256391A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 向銀松;劉隆冬;任連娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11578
• 代理公司: 上海盈盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31294
• 代理人: 董琳

本發(fā)明涉及一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法，所述存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法包括：提供襯底，所述襯底表面形成有堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括沿垂直襯底表面方向交替堆疊的犧牲層和絕緣層；形成貫穿所述堆疊結(jié)構(gòu)的溝道孔；沿所述溝道孔側(cè)壁對(duì)所述犧牲層進(jìn)行回刻蝕，形成位于相鄰絕緣層之間的凹槽；形成至少填充所述凹槽的柵介質(zhì)層；在所述溝道孔內(nèi)形成溝道孔結(jié)構(gòu)。上述方法能夠降低存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成難度，提高形成的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，閃存(Flash Memory)存儲(chǔ)器的發(fā)展尤為迅速。閃存存儲(chǔ)器的主要特點(diǎn)是在不加電的情況下能長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優(yōu)點(diǎn)，因而在微機(jī)、自動(dòng)化控制等多項(xiàng)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。為了進(jìn)一步提高閃存存儲(chǔ)器的位密度(Bit Density)，同時(shí)減少位成本(Bit Cost)，三維的閃存存儲(chǔ)器(3D NAND)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。

在3D NAND閃存結(jié)構(gòu)中，包括存儲(chǔ)陣列結(jié)構(gòu)，所述存儲(chǔ)陣列結(jié)構(gòu)包括對(duì)多層堆疊結(jié)構(gòu)。隨著堆疊結(jié)構(gòu)復(fù)合介質(zhì)薄膜層數(shù)的不斷增加，極高深寬比溝道在小的溝道孔的(CH)的關(guān)鍵尺寸(CD)背景下，溝道孔內(nèi)形成功能側(cè)壁越發(fā)困難。此外，由于傳統(tǒng)的后柵法需要在磷酸濕法去除假柵SiN后，先沉積 TiN薄膜和高K介質(zhì)薄膜再填金屬柵極W，這會(huì)在一定程度上削減填充金屬柵極的空間，增加形成金屬柵極的工藝難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法，提高形成的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的性能。

本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法，包括：提供襯底，所述襯底表面形成有堆疊結(jié)構(gòu)，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括沿垂直襯底表面方向交替堆疊的犧牲層和絕緣層；形成貫穿所述堆疊結(jié)構(gòu)的溝道孔；沿所述溝道孔側(cè)壁對(duì)所述犧牲層進(jìn)行回刻蝕，形成位于相鄰絕緣層之間的凹槽；形成至少填充所述凹槽的柵介質(zhì)層；在所述溝道孔內(nèi)形成溝道孔結(jié)構(gòu)。

可選的，所述柵介質(zhì)層填充滿所述凹槽，且覆蓋所述溝道孔側(cè)壁表面。

可選的，所述柵介質(zhì)層僅填充于所述凹槽內(nèi)，所述柵介質(zhì)層的形成方法包括：形成覆蓋所述溝道孔內(nèi)壁表面以及填充滿所述凹槽的柵介質(zhì)材料層；去除位于所述溝道孔內(nèi)壁表面的柵介材料層，保留凹槽內(nèi)的柵介質(zhì)材料層作為柵介質(zhì)層。

可選的，采用原子層沉積工藝形成所述柵介質(zhì)材料層。

可選的，采用各向同性的干法刻蝕工藝去除位于所述溝道孔內(nèi)壁表面的柵介質(zhì)材料層。

可選的，所述柵介質(zhì)層的材料為高K介電材料。

可選的，所述溝道孔結(jié)構(gòu)的形成方法包括：形成覆蓋所述溝道孔側(cè)壁表面的電荷阻擋層、覆蓋所述電荷阻擋層的電荷捕獲層、覆蓋所述電荷捕獲層的隧穿層以及覆蓋所述隧穿層的溝道層；在所述溝道層表面形成填充于所述溝道孔的溝道介質(zhì)層。

可選的，還包括：形成貫穿所述堆疊結(jié)構(gòu)的柵線隔槽；沿所述柵線隔槽側(cè)壁去除所述犧牲層，形成位于相鄰絕緣層之間的開口；形成填充所述開口的控制柵極；形成位于所述柵線隔槽內(nèi)的陣列共源極。

可選的，所述控制柵極包括覆蓋所述開口內(nèi)壁表面的擴(kuò)散阻擋層以及位于所述擴(kuò)散阻擋層表面填充滿所述開口的柵極。

可選的，所述堆疊結(jié)構(gòu)包括核心區(qū)域和圍繞所述核心區(qū)域的臺(tái)階區(qū)域，所述臺(tái)階區(qū)域暴露出每一層犧牲層的端部；所述襯底表面還形成有覆蓋所述臺(tái)階區(qū)域的介質(zhì)層；去除所述犧牲層并形成控制柵極之后，所述臺(tái)階區(qū)域的介質(zhì)層位于所述控制柵極的端部表面；所述存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法還包括：形成貫穿所述介質(zhì)層至控制柵極端部表面的接觸部。