[發(fā)明專利]三維存儲器及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010501981.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111710682B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊永剛
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

本申請公開了一種三維存儲器及其制備方法。三維存儲器的制備方法包括:提供襯底；在襯底上形成第一堆疊層；在第一堆疊層上形成阻隔層；在阻隔層上形成第二堆疊層；刻蝕第二堆疊層，以形成貫穿第二堆疊層的第二溝道孔；其中，阻隔層作為刻蝕第二堆疊層的停止層；沿第二溝道孔刻蝕阻隔層及第一堆疊層，以形成與第二溝道孔連通的第一溝道孔。本申請?zhí)峁┑娜S存儲器的制備方法先形成第一堆疊層與第二堆疊層，再分步刻蝕第一堆疊層及第二堆疊層，以簡化形成溝道孔的工藝制程。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維存儲器及其制備方法。

背景技術(shù)

三維(3Dimension,3D)存儲器作為一種典型的垂直溝道式三維存儲器，包括襯底以及位于襯底上的堆疊層結(jié)構(gòu)。通常三維存儲器中堆疊層數(shù)越多，三維存儲器的容量越高，因此為了實現(xiàn)三維存儲器更高容量，堆疊層數(shù)相應(yīng)的不斷增加。

在形成貫穿堆疊層結(jié)構(gòu)的多個溝道孔(channel hole，CH)的過程中，隨著堆疊層數(shù)的增加，一次刻蝕的難度逐漸增加。傳統(tǒng)技術(shù)中，采用了雙層結(jié)構(gòu)(dual stack)，先堆疊下層結(jié)構(gòu)并刻蝕下層結(jié)構(gòu)以形成下層溝道孔，再堆疊上層結(jié)構(gòu)并刻蝕上層結(jié)構(gòu)以形成與下層溝道孔對應(yīng)的上層溝道孔。但是，采用雙層結(jié)構(gòu)分步堆疊刻蝕的工藝，使得形成溝道孔的工藝制程復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N三維存儲器及其制備方法。在制備三維存儲器的過程中先形成第一堆疊層、第二堆疊層及位于第一堆疊層與第二堆疊層之間的阻隔層，再分步刻蝕第一堆疊層及第二堆疊層，以簡化形成溝道孔的工藝制程；其中，阻隔層作為刻蝕第二堆疊層的停止層。

第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N三維存儲器的制備方法。三維存儲器的制備方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成第一堆疊層；

在所述第一堆疊層上形成阻隔層；

在所述阻隔層上形成第二堆疊層；

刻蝕所述第二堆疊層，以形成貫穿所述第二堆疊層的第二溝道孔；其中，所述阻隔層作為刻蝕所述第二堆疊層的停止層；

沿所述第二溝道孔刻蝕所述阻隔層及所述第一堆疊層，以形成與所述第二溝道孔連通的第一溝道孔。

在一種實施方式中，所述“刻蝕所述第二堆疊層，以形成貫穿所述第二堆疊層的第二溝道孔”包括：

在所述第二堆疊層上形成掩膜層；

在所述掩膜層上形成光刻膠層；

曝光顯影，并在所述掩膜層上形成圖案化的通孔。

在一種實施方式中，在所述“刻蝕所述阻隔層及所述第一堆疊層”之前，至少部分所述掩膜層位于所述第二堆疊層上，且在所述“刻蝕所述阻隔層及所述第一堆疊層”的過程中，至少部分所述掩膜層用于保護所述第二堆疊層。

在一種實施方式中，所述掩膜層采用的材質(zhì)包括多晶硅和/或氧化鋁。

在一種實施方式中，在所述“刻蝕所述第二堆疊層”之后，且在所述“刻蝕所述阻隔層及所述第一堆疊層”之前，所述制備方法還包括：

沿所述第二溝道孔的軸向方向上形成保護層；所述保護層用于保護所述第二堆疊層。

在一種實施方式中，所述保護層采用的材質(zhì)包括多晶硅和/或氧化鋁。

在一種實施方式中，在所述“沿所述第二溝道孔的軸向方向上形成保護層”之后，所述制備方法還包括：

回刻部分所述保護層，以增加位于所述第一溝道孔側(cè)壁的保護層之間的間隙。

在一種實施方式中，在所述“刻蝕所述阻隔層及所述第一堆疊層”之后，所述制備方法還包括：