[發明專利]降低晶圓翹曲度的方法及三維存儲器

有效

• 申請號: 202010650456.8
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111755450B
• 公開（公告）日: 2021-08-10
• 發明（設計）人: 宋銳;劉子良;李遠博;李遠
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發明涉及一種降低晶圓翹曲度的方法及根據該方法形成的三維存儲器。該方法包括：提供晶圓，所述晶圓具有多個待填充空隙；在至少部分所述多個待填充空隙中形成粘連層；對所述粘連層進行表面處理；以及在經過所述表面處理的粘連層上形成導體層。根據本發明的方法所形成的三維存儲器可以降低由于導體層應力所造成的晶圓翹曲程度，有助于提高三維存儲器的性能。

技術領域

本發明涉及半導體領域，尤其涉及半導體制造工藝中的降低晶圓翹曲度的方法和三維存儲器。

背景技術

在形成3D NAND Flash存儲器件的過程中，通常選擇金屬鎢(W)作為柵極材料以形成存儲器的字線，這是由于金屬鎢可以用化學氣相沉積(CVD)或者原子層沉積(ALD)的沉積方式來進行填充，具有較好的填充效果，并且能夠滿足存儲器件的讀寫要求。然而在半導體的生產過程中，金屬薄膜的沉積往往會產生較大的應力，這種應力會導致晶圓翹曲變形，形成晶圓弓(Wafer Bow)，對后續工藝過程帶來很大的困難。隨著3D NAND Flash存儲器件的層數不斷提高，晶圓翹曲的問題也越來越嚴重。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種降低晶圓翹曲度的方法和三維存儲器。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種降低晶圓翹曲度的方法，其特征在于，包括：提供晶圓，所述晶圓具有多個待填充空隙；在至少部分所述多個待填充空隙中形成粘連層；對所述粘連層進行表面處理；以及在經過所述表面處理的粘連層上形成導體層。

在本發明的一實施例中，所述表面處理包括：采用高壓氮氣霧化的去離子水對所述粘連層的表面進行沖刷。

在本發明的一實施例中，在所述多個待填充空隙中，部分所述待填充空隙不形成所述粘連層。

在本發明的一實施例中，所述多個待填充間隙包括：導體層開口。

在本發明的一實施例中，所述導體層開口的形成過程包括：在所述晶圓的襯底上形成堆疊結構，所述堆疊結構包括交替堆疊的犧牲層和絕緣層；刻蝕所述交替堆疊的犧牲層和絕緣層直至暴露所述襯底，形成溝槽和/或通孔；以及通過所述溝槽和/或通孔刻蝕掉所述堆疊結構中的犧牲層，形成所述導體層開口。

在本發明的一實施例中，所述粘連層至少形成在所述導體層開口的上表面和/或下表面。

在本發明的一實施例中，所述導體層開口的側壁上不形成所述粘連層。

在本發明的一實施例中，所述導體層開口的側壁、上表面、下表面所形成的所述粘連層的厚度不完全相同。

在本發明的一實施例中，沿著朝向所述晶圓的襯底的方向，所述粘連層的厚度不同。

在本發明的一實施例中，沿著朝向所述晶圓的襯底的方向，所述導體層形成臺階結構。

在本發明的一實施例中，沿著朝向所述晶圓的襯底的方向，所述導體層的厚度不同。

在本發明的一實施例中，所述導體層的生長模式為：島狀生長模式。

在本發明的一實施例中，對所述粘連層進行表面處理之后還包括：將所述粘連層暴露在空氣中，使所述粘連層上吸附氧離子和/或氫氧根離子。

在本發明的一實施例中，通過化學氣相沉積工藝或原子層沉積工藝形成所述導體層。

在本發明的一實施例中，所述化學氣相沉積工藝或原子層沉積工藝采用的還原氣體包括乙硼烷。

在本發明的一實施例中，所述粘連層包括氮化鈦。

本發明為解決上述技術問題還提出一種三維存儲器，其特征在于，包括：襯底；形成在所述襯底上的堆疊結構，所述堆疊結構由導體層和絕緣層交替堆疊形成；以及所述導體層的至少一層表面與相鄰絕緣層之間有粘連層。