[發(fā)明專利]一種三維存儲(chǔ)器的溝道制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911100076.0
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN110808251A
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏志良;霍宗亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院微電子研究所
• 主分類號(hào): H01L27/11524
• 分類號(hào): H01L27/11524;H01L27/11521;H01L27/11568;H01L27/1157
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 張雪嬌

本申請(qǐng)公開了一種三維存儲(chǔ)器的溝道孔的制備方法，所述三維存儲(chǔ)器的溝道孔的制備方法在對(duì)疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕形成溝道孔的過程中，采取了分段刻蝕操作，即對(duì)疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行多次刻蝕，每次刻蝕僅刻蝕部分所述疊層結(jié)構(gòu)，下一次刻蝕在上一次刻蝕形成的凹槽的基礎(chǔ)上進(jìn)行，避免了單次刻蝕形成溝道孔可能出現(xiàn)的頂端尺寸過大而底部尺寸過小的情況出現(xiàn)，有利于形成尺寸較為均一的溝道，從而有利于提升三維存儲(chǔ)器的電學(xué)性能。并且在相鄰兩段刻蝕操作之間還形成了覆蓋所述溝道孔兩側(cè)暴露出的疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的保護(hù)層，以對(duì)疊層結(jié)構(gòu)暴露在溝道孔的側(cè)壁進(jìn)行保護(hù)，避免下一次刻蝕對(duì)疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁造成損壞的情況出現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種三維存儲(chǔ)器的溝道制備方法。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器(Memory)是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備。隨著各類電子設(shè)備對(duì)集成度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度的需求的不斷提高，普通的二維存儲(chǔ)器很難做到進(jìn)一步提高其集成度和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度，因此，三維(3D)存儲(chǔ)器應(yīng)運(yùn)而生。

三維NAND(與非)存儲(chǔ)器是三維閃速存儲(chǔ)器的一種，參考圖1和圖2，現(xiàn)有技術(shù)中在制備三維NAND存儲(chǔ)器的溝道時(shí)，首先需要在基板10上的疊層結(jié)構(gòu)20中刻蝕多個(gè)溝道孔21，然后再在溝道孔21中沉積溝道材料，以形成三維NAND存儲(chǔ)器的溝道。

但是隨著三維NAND存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度的增加，基板上所需設(shè)置的疊層結(jié)構(gòu)的層數(shù)也就越多，這使得在疊層結(jié)構(gòu)中利用刻蝕工藝形成溝道孔時(shí)，溝道孔的尺寸愈加難以控制，可能會(huì)出現(xiàn)溝道孔頂端的尺寸過大而底部尺寸過小的情況，使得后續(xù)形成于溝道孔中的溝道的尺寸也會(huì)出現(xiàn)“下小上大”的情況，給三維NAND存儲(chǔ)器的電學(xué)性能造成不良影響。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N三維存儲(chǔ)器的溝道孔的制備方法，以實(shí)現(xiàn)避免在溝道孔的刻蝕過程中出現(xiàn)頂端尺寸過大而底部尺寸過小的情況出現(xiàn)的目的，提升三維存儲(chǔ)器的電學(xué)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種三維存儲(chǔ)器的溝道孔的制備方法，包括：

提供襯底，所述襯底表面具有疊層結(jié)構(gòu)；

對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段刻蝕操作，以形成多個(gè)貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)且暴露出所述襯底的溝道孔；

對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)的每段刻蝕操作刻蝕掉所述襯底表面的溝道形成區(qū)域上的部分疊層結(jié)構(gòu)；

相鄰兩段刻蝕操作之間還包括：

形成覆蓋所述溝道孔兩側(cè)暴露出的疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的保護(hù)層。

可選的，所述對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)的每段刻蝕操作包括：

刻蝕掉所述襯底表面的溝道形成區(qū)域上所述疊層結(jié)構(gòu)總厚度N分之一厚度的疊層結(jié)構(gòu)，N等于對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行的分段刻蝕操作的總次數(shù)。

可選的，N＝2；所述對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段刻蝕操作包括：

對(duì)所述疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行第一次刻蝕操作，以形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)總厚度二分之一的第一凹槽；

在所述第一凹槽兩側(cè)的疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成所述保護(hù)層；

在所述第一凹槽中進(jìn)行第二次刻蝕操作，以形成貫穿剩余所述疊層結(jié)構(gòu)并暴露出所述襯底的第二凹槽；

在所述第二凹槽兩側(cè)的疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁表面形成所述保護(hù)層；

所述第一凹槽和第二凹槽構(gòu)成所述三維存儲(chǔ)器的溝道孔。

可選的，所述在所述第一凹槽中進(jìn)行第二次刻蝕操作，以形成貫穿剩余所述疊層結(jié)構(gòu)并暴露出所述襯底的第二凹槽包括：

在所述第一凹槽中進(jìn)行第二次刻蝕操作，以形成貫穿剩余所述疊層結(jié)構(gòu)以及部分所述襯底的第二凹槽。