[發明專利]三維存儲器的制備方法及離子注入裝置

有效

• 申請號: 202010873525.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111883539B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 孫璐
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11578
• 分類號: H01L27/11578;H01L27/11582;H01L21/265;H01L21/67;H01J37/317
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

本申請公開了一種三維存儲器的制備方法及離子注入裝置。三維存儲器的制備方法包括:提供襯底；在襯底上形成堆疊層，并刻蝕堆疊層，以形成貫穿堆疊層的溝道孔；對堆疊層背離襯底的表面離子注入。本申請提供的三維存儲器的制備方法，通過注入離子以打斷堆疊層中晶格的價鍵，釋放堆疊層內部結構之間的應力，降低了堆疊層的翹曲度，有利于提高三維存儲器綁定等工藝的準確性，從而有利于提高三維存儲器制備方法的可靠性。

技術領域

本申請涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種三維存儲器的制備方法及離子注入裝置。

背景技術

三維(3Dimension,3D)存儲器作為一種典型的垂直溝道式三維存儲器，包括襯底及位于襯底上的堆疊層。通常三維存儲器中堆疊層數越多，三維存儲器的容量越高，因此為了實現三維存儲器更高容量，堆疊層數相應的不斷增加。

在三維存儲器的制備過程中，對堆疊層進行加工處理以在堆疊層內形成存儲結構，例如刻蝕堆疊層以形成多個溝道孔(channel hole，CH)，在溝道孔內形成存儲結構芯柱。隨著堆疊層數的增加，刻蝕堆疊層形成溝道孔后，堆疊層中各區域的應力差別越大，堆疊層的翹曲度越大，使得堆疊層的平面度越差，降低制備三維存儲器的可靠性。

發明內容

本申請提供了一種三維存儲器的制備方法及離子注入裝置。在制備三維存儲器的過程中通過注入離子以打斷堆疊層中晶格的價鍵，釋放堆疊層內部結構之間的應力，降低了堆疊層的翹曲度，有利于提高三維存儲器制備方法的可靠性。本申請還提供一種離子注入裝置，離子注入裝置能夠用于制備三維存儲器。

第一方面，本申請提供了一種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；

在所述襯底上形成堆疊層，并刻蝕所述堆疊層，以形成貫穿所述堆疊層的溝道孔；

對所述堆疊層背離所述襯底的表面離子注入。

在本申請實施例中，通過注入離子以打斷堆疊層中晶格的價鍵，釋放堆疊層內部結構之間的應力，從而降低了堆疊層的翹曲度，有利于提高三維存儲器綁定等工藝的準確性，從而有利于提高三維存儲器制備方法的可靠性。

在一些實施例中，所述“對所述堆疊層離子注入”包括：

在所述堆疊層的上方設置圖案化的遮擋件；其中，所述圖案化的遮擋件包括沿同一方向間隔設置的多個遮擋條，任意相鄰的兩個所述遮擋條之間設有間隙；

離子通過所述間隙穿過所述圖案化的遮擋件，以注入所述堆疊層。

在一些實施例中，在所述“對所述堆疊層離子注入”之前，所述制備方法還包括：

檢測所述堆疊層沿第一方向的翹曲度，及沿第二方向的翹曲度；其中，所述第一方向與所述第二方向交叉設置；

當所述第一方向的翹曲度大于所述第二方向的翹曲度時，設置多個所述遮擋條沿所述第二方向間隔排布，且所述間隙沿所述第一方向延伸；

當所述第二方向的翹曲度大于所述第一方向的翹曲度時，設置多個所述遮擋條沿所述第一方向間隔排布，且所述間隙沿所述第二方向延伸。

在一些實施例中，在所述“對所述堆疊層離子注入”之前，所述制備方法還包括：

沿所述溝道孔形成存儲芯柱。

在一些實施例中，在所述“對所述堆疊層離子注入”之后，所述制備方法還包括：

吸附所述襯底背離所述堆疊層的表面，以轉移所述襯底和所述襯底上的所述堆疊層至待刻蝕位置。

在一些實施例中，在所述“對所述堆疊層離子注入”之后，所述制備方法還包括：