[發明專利]一種3D NAND存儲器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201910198433.5
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109920791B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 肖莉紅
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517;H01L27/11551;H01L27/11563;H01L27/11578
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黨麗;王寶筠

1.一種3D NAND存儲器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有堆疊層，所述堆疊層由絕緣層與犧牲層交替層疊形成或者由絕緣層與柵極層交替層疊形成，所述堆疊層包括核心存儲區以及臺階區，所述臺階區形成有臺階結構；

至少在所述臺階結構上形成臺階覆蓋層，所述臺階覆蓋層包括摻氮碳化硅的第一覆蓋層；

至少在所述臺階覆蓋層上形成填充層；

在所述填充層上形成摻氮碳化硅的膜層；

所述臺階覆蓋層選用能阻擋所述填充層內的自由基擴散至所述堆疊層的材料。

2.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述填充層為氧化硅。

3.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一覆蓋層與所述臺階結構的表面接觸。

4.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述臺階覆蓋層還包括與所述摻氮碳化硅的第一覆蓋層堆疊設置的第二覆蓋層，所述第二覆蓋層與填充層的材料相同但形成工藝不同，或者，所述第二覆蓋層與填充層的材料不同。

5.根據權利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述第二覆蓋層為采用高密度等離子體或采用原子層沉積形成的氧化硅層。

6.根據權利要求4所述的制造方法，其特征在于，所述第二覆蓋層為氟硅酸鹽玻璃膜層。

7.根據權利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述氧化硅的填充層通過以下方式形成：

以TEOS為前驅體形成氧化硅的填充層；或者，

以旋涂工藝形成氧化硅的填充層。

8.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述至少在所述臺階結構上形成臺階覆蓋層，以及至少在所述臺階覆蓋層上形成填充層，包括：

進行摻氮碳化硅的第一覆蓋層的沉積；

進行填充材料層的沉積；

進行平坦化停止層的沉積；

去除所述核心存儲區上的平坦化停止層以及填充材料層；

對所述填充材料層平坦化，直至所述填充材料層的表面與所述核心存儲區上的第一覆蓋層的表面齊平，以在所述臺階覆蓋層上形成填充層。

9.根據權利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述平坦化停止層的材料為摻氮碳化硅。

10.根據權利要求9所述的制造方法，其特征在于，在形成所述填充層之后，還包括：

形成貫穿所述堆疊層的NAND串；

形成與所述NAND串電連接的接觸插塞，所述接觸插塞位于殘余的所述平坦化阻止層上方。

11.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第一覆蓋層的形成方法包括：

通過多次沉積工藝形成所述第一覆蓋層，且在每次沉積工藝之后，進行所述3D NAND存儲器件所在晶片的旋轉工藝，以提高所述晶片不同位置上所述第一覆蓋層的厚度均勻性。

12.根據權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在形成所述填充層時或者形成填充層之后，還包括：進行退火工藝，以提高所述填充層的致密性；

在所述退火工藝步驟中，所述臺階覆蓋層的表層被所述填充層內擴散出來的自由基氧化。

13.一種3D NAND存儲器件，其特征在于，包括：

襯底；

所述襯底上的堆疊層，所述堆疊層包括交替層疊的絕緣層和柵極層，所述堆疊層包括核心存儲區以及臺階區，所述臺階區形成有臺階結構；

所述臺階結構上形成的臺階覆蓋層，所述臺階覆蓋層包括摻氮碳化硅的第一覆蓋層；

所述臺階覆蓋層上的填充層；所述填充層上的摻氮碳化硅的膜層。

14.根據權利要求13所述的存儲器件，其特征在于，所述填充層為氧化硅。