[發(fā)明專利]半導體器件制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010650437.5
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111725217B
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉沙沙;王恩博;盧峰;肖莉紅;楊號號;李兆松
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11551;H01L27/1157;H01L27/11578
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 楊錫勱;趙磊

本公開的各方面提供了一種用于制造半導體器件的方法。形成包括在接觸區(qū)域上的第一通孔的第一堆疊絕緣層的第一結(jié)構(gòu)。通過用犧牲層填充第一通孔的至少頂部區(qū)域來形成第二結(jié)構(gòu)。形成第三結(jié)構(gòu)，該第三結(jié)構(gòu)包括第二結(jié)構(gòu)和堆疊在第二結(jié)構(gòu)上方的第二堆疊絕緣層。第三結(jié)構(gòu)還包括與第一通孔對準并延伸穿過第二堆疊絕緣層的第二通孔。通過去除犧牲層以形成包括第一通孔和第二通孔的延伸通孔來形成第四結(jié)構(gòu)。確定與第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第三結(jié)構(gòu)和第四結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的多個重量，并且基于多個重量確定延伸通孔的質(zhì)量。

本申請是2019年01月09日提交的、申請?zhí)枮?01880002774.4的、發(fā)明名稱為“半導體器件制造方法”的申請的分案申請。

背景技術(shù)

隨著集成電路中器件的關(guān)鍵尺寸縮小到常見存儲單元技術(shù)的極限，開發(fā)了技術(shù)以實現(xiàn)更大的存儲容量。與平面晶體管結(jié)構(gòu)相比，3D NAND存儲器件的垂直結(jié)構(gòu)涉及更復雜的制造工藝。隨著3D NAND存儲器件遷移到具有更多存儲單元層的配置來以更低的每比特成本實現(xiàn)更高的密度，改進結(jié)構(gòu)及其制造方法成為越來越大的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本公開的方面，提供了一種用于制造半導體器件的方法。該方法包括形成第一堆疊絕緣層的第一結(jié)構(gòu)，該第一堆疊絕緣層的第一結(jié)構(gòu)包括第一通孔，該第一通孔布置在襯底上的接觸區(qū)域上方并且延伸穿過第一堆疊絕緣層。該方法還可以包括通過用犧牲層填充第一通孔的至少頂部區(qū)域來形成第二結(jié)構(gòu)。另外，該方法可以包括形成第三結(jié)構(gòu)，該第三結(jié)構(gòu)包括第二結(jié)構(gòu)和堆疊在第二結(jié)構(gòu)上方的第二堆疊絕緣層。第三結(jié)構(gòu)還包括第二通孔，第二通孔與第一通孔對準并且延伸穿過第二堆疊絕緣層。然后，可以通過從第三結(jié)構(gòu)去除犧牲層以形成包括第一通孔和第二通孔的延伸通孔，來形成第四結(jié)構(gòu)。該方法可以確定與第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第三結(jié)構(gòu)和第四結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)的多個重量，并基于多個重量確定延伸通孔的質(zhì)量。

在一個實施例中，形成第三結(jié)構(gòu)可以包括通過從犧牲層去除頂部而在犧牲層中形成凹陷區(qū)域。該方法可以進一步包括獲得犧牲層所去除的頂部的重量，并且進一步基于多個重量和犧牲層所去除的頂部的重量來確定延伸通孔的質(zhì)量。在一個實施例中，第一凹陷區(qū)域可以形成在犧牲層上方。

根據(jù)本公開的方面，確定延伸通孔的質(zhì)量包括確定任何犧牲層是否保留在延伸通孔中和/或是否去除了任何接觸區(qū)域。此外，在示例中，確定延伸通孔的質(zhì)量包括確定是否去除了任何襯底。

在替代實施例中，多個重量可包括分別對應于第一結(jié)構(gòu)、第二結(jié)構(gòu)、第三結(jié)構(gòu)和第四結(jié)構(gòu)的第一重量、第二重量、第三重量和第四重量。確定延伸通孔的質(zhì)量包括基于第一重量和第二重量確定與第一通孔中的犧牲層的重量相對應的第一重量差。此外，確定延伸通孔的質(zhì)量包括基于第三重量、第四重量和犧牲層所去除的頂部的重量來確定第二重量差，該第二重量差對應于從第一通孔去除的犧牲層的重量與從至少接觸區(qū)域去除的部分的重量之和，并基于第一重量差和第二重量差來確定延伸通孔的質(zhì)量。

在一個實施例中，確定延伸通孔的質(zhì)量包括當?shù)谝恢亓坎詈偷诙亓坎顫M足預定義的第一條件時，確定延伸通孔不包括犧牲層，并且至少接觸區(qū)域的部分未被去除。確定延伸通孔的質(zhì)量包括當?shù)谝恢亓坎詈偷诙亓坎顫M足預定義的第二條件時，確定延伸通孔包括犧牲層的一部分。確定延伸通孔的質(zhì)量包括當?shù)谝恢亓坎詈偷诙亓坎顫M足預定義的第三條件時，確定至少接觸區(qū)域的部分被去除。

在一些實施例中，形成第二結(jié)構(gòu)包括用犧牲層填充第一通孔的至少頂部區(qū)域，其中犧牲層的頂表面與第一結(jié)構(gòu)的頂表面共面。

在替代實施例中，該方法可以進一步包括形成第五結(jié)構(gòu)，該第五結(jié)構(gòu)包括在另一半導體襯底上方的另一犧牲層。該方法包括在第五結(jié)構(gòu)上形成其他堆疊絕緣層，并且其他堆疊絕緣層對應于第二堆疊絕緣層。該方法包括通過去除其他堆疊絕緣層的一部分和另一犧牲層的一部分來形成延伸穿過其他堆疊絕緣層并進入另一犧牲層的另一通孔。該方法包括去除其他堆疊絕緣層以形成第六結(jié)構(gòu)。該方法包括分別確定第五結(jié)構(gòu)的第五重量和第六結(jié)構(gòu)的第六重量，并基于第五重量和第六重量確定從另一犧牲層去除的部分的重量。