[發明專利]利用自然氧化層形成具有溝道結構的三維存儲器件的方法

有效

• 申請號: 201880001999.8
• 申請日: 2018-10-08
• 公開（公告）號: CN109496359B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王啟光;靳磊;劉紅濤
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11578
• 分類號: H01L27/11578
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 鐘勝光

1.一種用于形成三維存儲器件的方法，包括：

在襯底上形成包括交錯的第一電介質層和第二電介質層的電介質堆疊層；

形成垂直延伸穿過所述電介質堆疊層的開口；

沿著所述開口的側壁形成自然氧化層，所述自然氧化層包括至少一些所述第一電介質層的自然氧化物；

將沉積氧化層、存儲層、隧穿層和半導體溝道按此順序相繼形成在所述自然氧化層之上并沿著所述開口的側壁；以及

通過用導體層替換所述電介質堆疊層中的所述第一電介質層，形成包括交錯的所述導體層和所述第二電介質層的存儲堆疊層，

其中所述自然氧化層用于保護阻擋層免受后續柵極替換工藝期間的損壞。

2.根據權利要求1所述的方法，其中形成所述自然氧化層包括氧化所述第一電介質層的鄰接所述開口的側壁的部分以變成所述自然氧化物。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述自然氧化層通過熱氧化形成。

4.根據權利要求3所述的方法，其中所述熱氧化的溫度不大于850℃。

5.根據權利要求2所述的方法，其中所述自然氧化層通過濕化學氧化形成。

6.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其中所述自然氧化層包括所述第二電介質層的鄰接所述開口的側壁的部分。

7.根據權利要求1-5中任一項所述的方法，其中所述自然氧化層的厚度在0.5nm和5nm之間。

8.根據權利要求7所述的方法，其中所述自然氧化層的厚度為1nm。

9.根據權利要求1-5和8中任一項所述的方法，其中每個所述第一電介質層包括氮化硅，并且每個所述第二電介質層包括氧化硅。

10.根據權利要求1-5和8中任一項所述的方法，其中所述沉積氧化層和所述自然氧化層形成阻擋層。

11.根據權利要求1-5和8中任一項所述的方法，其中所述沉積氧化層通過原子層沉積(ALD)形成。

12.根據權利要求1-5和8中任一項所述的方法，其中形成所述存儲堆疊層包括蝕刻所述第一電介質層直到被所述自然氧化層停止。

13.根據權利要求1-5和8中任一項所述的方法，還包括：在形成所述自然氧化層之前，在所述開口的下部形成半導體插塞。

14.一種用于形成三維存儲器件的方法，包括：

在襯底上形成包括交錯的第一電介質層和第二電介質層的電介質堆疊層；

形成垂直延伸穿過所述電介質堆疊層的開口；

沿著所述開口的側壁形成自然氧化層，所述自然氧化層包括至少一些所述第一電介質層的自然氧化物；

將存儲層、隧穿層和半導體溝道按此順序相繼形成在所述自然氧化層之上并沿著所述開口的側壁；以及

通過用導體層替換所述電介質堆疊層中的所述第一電介質層，形成包括交錯的所述導體層和所述第二電介質層的存儲堆疊層，

其中所述自然氧化層用于保護阻擋層免受后續柵極替換工藝期間的損壞。

15.根據權利要求14所述的方法，其中形成所述自然氧化層包括氧化所述第一電介質層的鄰接所述開口的側壁的部分以變成所述自然氧化物。

16.根據權利要求15所述的方法，其中所述自然氧化物通過熱氧化形成。

17.根據權利要求16所述的方法，其中所述熱氧化的溫度不大于850℃。

18.根據權利要求16所述的方法，其中所述自然氧化物通過濕化學氧化形成。