[發明專利]三維存儲器的制造方法

有效

• 申請號: 202010870228.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111968985B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 劉云飛
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H10B41/35
• 分類號: H10B41/35;H10B41/20;H10B43/35;H10B43/20
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 杜娟;駱希聰

本發明涉及一種三維存儲器的制造方法，包括：提供半導體結構，所述半導體結構具有襯底、形成于所述襯底上的堆疊結構，所述堆疊結構包括核心存儲區以及臺階區；在所述核心存儲區和所述臺階區上方覆蓋介質層；在所述臺階區上方的介質層上方覆蓋第一光阻層；對所述第一光阻層進行曝光形成超交聯結構層；在所述超交聯結構層上方覆蓋第二光阻層；去除所述核心存儲區上方的介質層；以及去除所述臺階區上方的所述第二光阻層和所述超交聯結構層。根據該制造方法，可以減少核心區平坦化工藝中的光阻用量，并能有效地保護臺階區和核心存儲區的三維結構，避免出現凹陷缺陷。

技術領域

本發明涉及集成電路的制造領域，尤其涉及一種三維存儲器的制造方法。

背景技術

為了克服二維存儲器件的限制，業界已經研發并大規模量產了具有三維(3D)結構的存儲器件，其通過將存儲器單元三維地布置在襯底之上來提高集成密度。

隨著3D?NAND層數的不斷增加，三維存儲器結構中的氧化物-氮化物(ON)層的數量不斷增加，臺階高度也不斷增加。在臺階工藝形成后，核心存儲陣列區和臺階區之間存在一定的高度差，為了便于后續的工藝，需要消除該高度差，例如引入介質層，以及通過蝕刻和化學機械研磨(CMP,Chemical?Mechanical?Polishing)使晶片的表面保持平整。然而，在消除高度差的核心區平坦化工藝過程中，核心存儲陣列區和臺階區的高度差越大，需要耗費的介質材料以及光阻材料越多，光阻過多會導致顯影殘留、定位不準以及臺階區ON層損壞等問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種減少光阻用量的三維存儲器的制造方法。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是一種三維存儲器的制造方法，包括：提供半導體結構，所述半導體結構具有襯底、形成于所述襯底上的堆疊結構，所述堆疊結構包括核心存儲區以及臺階區；在所述核心存儲區和所述臺階區上方覆蓋介質層；在所述臺階區上方的介質層上方覆蓋第一光阻層；對所述第一光阻層進行曝光形成超交聯結構層；在所述超交聯結構層上方覆蓋第二光阻層；去除所述核心存儲區上方的介質層；以及去除所述臺階區上方的所述第二光阻層和所述超交聯結構層。

在本發明的一實施例中，所述第二光阻層的抗刻蝕性低于所述第一光阻層的抗刻蝕性。

在本發明的一實施例中，在所述核心存儲區上方覆蓋介質層之前包括：在所述核心存儲區上方覆蓋阻擋層。

在本發明的一實施例中，在所述核心存儲區和所述臺階區上方覆蓋介質層的步驟中，所述臺階區上方的介質層的厚度和所述核心存儲區上方的介質層的厚度相同。

在本發明的一實施例中，所述第二光阻層完全包覆所述超交聯結構層。

在本發明的一實施例中，還包括：采用化學機械研磨工藝處理所述核心存儲區和所述臺階區的上表面，使所述核心存儲區和所述臺階區的上表面平齊。

在本發明的一實施例中，去除所述臺階區上方的所述第二光阻層和所述超交聯結構層的步驟包括：采用灰化工藝，利用包括氧氣的反應氣體去除所述第二光阻層和所述超交聯結構層。

在本發明的一實施例中，所述反應氣體中還包括氫氣和氮氣。

在本發明的一實施例中，所述第一光阻層的材料包括SU-8環氧樹脂。

在本發明的一實施例中，所述第一光阻層的官能度大于等于2。

在本發明的一實施例中，所述三維存儲器為3D?NAND存儲器。

本發明通過采用具有高抗刻蝕性的第一光阻層和保護形貌的第二光阻層結合的方法，減少了核心區平坦化工藝中的光阻用量，并能有效地保護臺階區和核心存儲區的三維結構，避免出現凹陷缺陷。

附圖說明