[發(fā)明專利]一種3D存儲器件及其制作方法

在審

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• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111162087A
• 公開（公告）日: 2020-05-15
• 發(fā)明（設計）人: 嚴龍翔;楊川;劉思敏
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11575;H01L27/11582
• 代理公司: 深圳紫藤知識產權代理有限公司 44570
• 代理人: 李新干

本發(fā)明公開了一種3D存儲器件及其制作方法，在襯底上的堆疊層中形成柵極隔槽后，在柵極隔槽的側壁和底部的表面上形成共源導體層，然后在形成有共源導體層的柵極隔槽內填充第一填充物、第二填充物以及第三填充物，共源導體層、第一填充物、第二填充物和第三填充物共同構成陣列共源極，且第二填充物的應力系數(shù)小于第一填充物的應力系數(shù)，第一填充物的應力系數(shù)小于第三填充物的應力系數(shù)。本發(fā)明在柵極隔槽中填充應力系數(shù)較小的第一填充物和第二填充物可以較大程度的降低陣列共源極的整體應力系數(shù)，避免晶圓由于應力而導致的彎曲，提高了存儲器件的性能。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體器件及其制造領域，尤其涉及一種3D存儲器件及其制作方法。

背景技術

NAND存儲器件是具有功耗低、質量輕且性能佳的非易失存儲產品，在電子產品中得到了廣泛的應用。平面結構的NAND器件已近實際擴展的極限，為了進一步的提高存儲容量，降低每比特的存儲成本，提出了3D NAND存儲器件。在3D NAND存儲器件結構中，采用垂直堆疊多層柵極的方式，堆疊層的中心區(qū)域為陣列存儲區(qū)、邊緣區(qū)域為臺階結構，陣列存儲區(qū)用于形成存儲單元串，堆疊層中的導電層作為每一層存儲單元的柵線，柵線通過臺階上的接觸結構引出，從而實現(xiàn)堆疊式的3D NAND存儲器件。

然而，隨著3D NAND存儲技術的發(fā)展，堆疊層的層數(shù)越來越多，膜層的厚度越來越大，很容易導致晶圓彎曲，如果晶圓的彎曲度超出規(guī)格范圍，在后續(xù)的粘合過程中很可能會導致粘接失敗。因此，期望進一步改進3D存儲器件的結構及其制造方法，以提高3D存儲器件的良率和可靠性。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例提供一種3D存儲器件及其制作方法，避免晶圓由于應力而導致的彎曲，提高存儲器件的性能。

本發(fā)明實施例提供了一種3D存儲器件，包括：

襯底；

堆疊層，形成于所述襯底上，包括多個交替堆疊的柵極導體層與層間絕緣層；

柵極隔槽，沿所述堆疊層的第一方向延伸且上下縱向分隔所述堆疊層，而具有側壁和底部；

陣列共源極，形成于所述柵極隔槽內，且包含：

共源導體層，位于所述柵極隔槽的側壁和底部的表面上；

第一填充物，位于所述柵極隔槽內，且被所述共源導體層圍繞；

第二填充物，位于所述柵極隔槽內，且被所述第一填充物圍繞；

第三填充物，位于所述柵極隔槽內，且位于所述第一填充物和所述第二填充物上；

其中，所述第二填充物的應力系數(shù)小于所述第一填充物的應力系數(shù)，所述第一填充物的應力系數(shù)小于所述第三填充物的應力系數(shù)。

可選的，所述第一填充物被所述共源導體層包圍。

可選的，所述第二填充物被所述第一填充物包圍。

可選的，所述第一填充物的材料為多晶硅；所述第二填充物的材料為硅的氧化物；所述第三填充物的材料為金屬鎢；所述共源導體層的材料為鈦和氮化鈦其中之一。

可選的，所述襯底包括摻雜區(qū)，所述陣列共源極位于所述摻雜區(qū)上；所述摻雜區(qū)包括P型摻雜區(qū)和N型摻雜區(qū)其中之一。

本發(fā)明實施例還提供了一種3D存儲器件，包括：

襯底；

堆疊層，形成于所述襯底上，包括多個交替堆疊的柵極導體層與層間絕緣層；

柵極隔槽，沿所述堆疊層的第一方向延伸且上下縱向分隔所述堆疊層，而具有側壁和底部；

陣列共源極，形成于所述柵極隔槽內，且包含：