[發明專利]膜層及其沉積方法、半導體結構及其形成方法

在審

• 申請號: 201910994023.1
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN110724932A
• 公開（公告）日: 2020-01-24
• 發明（設計）人: 李遠博;胡凱;李遠;萬先進;孫祥烈;周烽
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/455;C23C16/52;H01L21/02
• 代理公司: 31294 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 董琳;陳麗麗

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種膜層及其沉積方法、半導體結構及其形成方法。所述膜層沉積方法包括如下步驟：提供一介質層；傳輸前驅氣體和反應氣體至所述介質層表面，形成覆蓋于所述介質層表面的膜層和副產物；除去所述副產物，推動所述前驅氣體與所述反應氣體之間的化學反應正向進行。本發明提高了生成的膜層的純度，減少了所述膜層中夾雜的副產物，改善了膜層的結構穩定性和抗摻雜能力，確保了最終生成的半導體器件結構的良率。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種膜層及其沉積方法、半導體結構及其形成方法。

背景技術

隨著平面型閃存存儲器的發展，半導體的生產工藝取得了巨大的進步。但是最近幾年，平面型閃存的發展遇到了各種挑戰：物理極限、現有顯影技術極限以及存儲電子密度極限等。在此背景下，為解決平面閃存遇到的困難以及追求更低的單位存儲單元的生產成本，各種不同的三維(3D)閃存存儲器結構應運而生，例如3D NOR(3D或非)閃存和3D NAND(3D與非)閃存。

其中，3D NAND存儲器以其小體積、大容量為出發點，將儲存單元采用三維模式層層堆疊的高度集成為設計理念，生產出高單位面積存儲密度，高效存儲單元性能的存儲器，已經成為新興存儲器設計和生產的主流工藝。

但是，在當前3D NAND存儲器等半導體器件的形成過程中，由于反應不充分，導致沉積的膜層純度較低，從而降低了膜層的結構穩定性和抗摻雜能力，影響最終半導體器件的良率以及性能。

因此，如何促使膜層沉積反應充分進行，提高膜層的純度，改善膜層性能，進而確保半導體器件的良率，是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明提供一種膜層及其沉積方法、半導體結構及其形成方法，用于解決現有的半導體器件中的膜層沉積反應不充分的問題，以提高膜層純度，進而改善膜層的結構穩定性和抗摻雜能力，確保半導體器件的良率。

為了解決上述問題，本發明提供了一種膜層沉積方法，包括如下步驟：

提供一介質層；

傳輸前驅氣體和反應氣體至所述介質層表面，形成覆蓋于所述介質層表面的膜層和副產物；

除去所述副產物，推動所述前驅氣體與所述反應氣體之間的化學反應正向進行。

可選的，形成覆蓋于所述介質層表面的膜層和副產物的具體步驟包括：

傳輸前驅氣體至所述介質層表面，所述前驅氣體與所述介質層反應，以吸附于所述介質層表面；

傳輸反應氣體至所述介質層表面，所述反應氣體與所述前驅氣體反應，生成覆蓋于所述介質層表面的膜層和副產物。

可選的，除去所述副產物的具體步驟包括：

傳輸輔助氣體至所述介質層表面，所述輔助氣體與所述副產物反應，以除去所述副產物。

可選的，所述輔助氣體與所述副產物反應生成的產物均為揮發性產物。

可選的，還包括如下步驟：

檢測所述膜層的純度；

根據所述膜層的純度調整傳輸至所述介質層表面的所述輔助氣體的速率。

可選的，所述膜層為粘附層，用于連接所述介質層與所述膜層表面的功能材料層。

可選的，所述前驅氣體為四氯化鈦，所述反應氣體為氨氣，所述輔助氣體為氧化劑，所述膜層為氮化鈦層。

可選的，所述氧化劑為二氟化氙。

為了解決上述問題，本發明還提供了一種膜層，采用如上述任一項所述的方法形成。