[發明專利]一種三維存儲器及其接觸插塞的制造方法

有效

• 申請號: 202011171431.6
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112289739B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 李兆松;魏健藍;毛曉明;高晶
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/768
• 分類號: H01L21/768;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: 陳秋憶;徐偉

1.一種三維存儲器的接觸插塞的制造方法，其特征在于，包括：

提供半導體晶圓，所述半導體晶圓包括襯底、襯底上方的堆疊結構及所述堆疊結構上方的層間介質層，所述堆疊結構中形成有沿所述半導體晶圓高度方向貫穿所述堆疊結構的陣列共源極以及位于所述陣列共源極外圍的臺階區域；

對所述層間介質層及所述堆疊結構進行刻蝕，以同時形成暴露所述陣列共源極的開口和所述臺階區域的頂部接觸孔；

經由所述開口去除所述陣列共源極中心的填充物，以至暴露所述陣列共源極邊緣的第一導電介質；

在所述開口和所述頂部接觸孔中填充第二導電介質以形成接觸插塞。

2.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，還包括：平坦化所述半導體晶圓的上表面，以同時去除所述開口和所述頂部接觸孔上方多余的第二導電介質。

3.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述暴露所述陣列共源極邊緣的第一導電介質是通過擴大所述開口形成的。

4.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述開口在所述半導體晶圓高度方向的投影形狀為圓形、矩形或橢圓形。

5.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，在暴露所述陣列共源極邊緣的第一導電介質的步驟之后，所述制造方法還包括：

對所述層間介質層和所述堆疊結構進行刻蝕，以形成所述臺階區域的底部接觸孔。

6.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，形成所述接觸插塞進一步包括：

同步地在所述開口、所述頂部接觸孔和所述底部接觸孔中填充第二導電介質以形成所述接觸插塞。

7.如權利要求5所述的制造方法，其特征在于，還包括：平坦化所述半導體晶圓的上表面，以同時去除所述開口、所述頂部接觸孔和所述底部接觸孔上方多余的第二導電介質。

8.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述陣列共源極中心的填充物為多晶硅。

9.如權利要求8所述的制造方法，其特征在于，去除所述陣列共源極中心的填充物的步驟進一步包括：

控制去除的多晶硅的深度以控制所述半導體晶圓的翹曲度。

10.如權利要求9所述的制造方法，其特征在于，去除所述多晶硅進一步包括：

采用四甲基氫氧化銨刻蝕去除所述多晶硅。

11.如權利要求9所述的制造方法，其特征在于，所述方法還包括：對剩余的多晶硅進行熱處理，以調整所述半導體晶圓的翹曲度。

12.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述陣列共源極邊緣的第一導電介質為氮化鈦。

13.如權利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述第二導電介質為金屬鎢。

14.一種三維存儲器，其特征在于，包括襯底、襯底上方的堆疊結構及所述堆疊結構上方的層間介質層；

所述堆疊結構中形成有沿所述襯底高度方向貫穿所述堆疊結構的陣列共源極以及位于所述陣列共源極外圍的臺階區域；

所述三維存儲器還包括接觸插塞，所述接觸插塞包括通過在暴露陣列共源極的開口和臺階區域的頂部接觸孔中填充第二導電介質而形成的部分；其中

暴露所述陣列共源極的開口和所述臺階區域的頂部接觸孔在同一步驟中形成；

所述開口進一步暴露所述陣列共源極邊緣的第一導電介質。

15.如權利要求14所述的三維存儲器，其特征在于，所述開口在所述襯底高度方向的投影形狀為圓形、矩形或橢圓形。