[發明專利]三維存儲器的制備方法及氣動機械裝置

有效

• 申請號: 202011332486.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112436016B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 宋冬門;周永平
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11568
• 分類號: H01L27/11568;H01L27/11582;H01L21/67
• 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氣動機械裝置。三維存儲器的制備方法包括:提供預處理的晶圓，晶圓包括層疊設置的襯底及堆疊層，其中，晶圓的翹曲度大于或等于目標值；在襯底背離堆疊層的一側形成應力層；朝面向堆疊層的方向通入保護氣體，以將晶圓懸置于反應腔內；并且，通入反應腔內的保護氣體的溫度大于常溫，以預熱晶圓；以及朝面向應力層的方向輸入刻蝕介質，以刻蝕應力層；其中，輸入的刻蝕介質的溫度大于常溫，以提高刻蝕應力層的速率。本申請提供的三維存儲器的制備方法，提高了刻蝕應力層的均一性。

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氣動機械裝置。

背景技術

三維(3Dimension，3D)存儲器采用垂直堆疊多層數據存儲單元的方式，實現堆疊式的三維存儲器結構。三維存儲器的制備過程中，采用不同的工藝分別形成三維存儲器陣列和外圍電路，然后通過鍵合技術將兩者鍵合在一起。隨著三維存儲器陣列中存儲單元堆疊的層數越多，晶圓整體的應力也隨著增大，晶圓的翹曲度相應增大，也即晶圓的平面度較差，導致其在與外圍電路鍵合的難度增大，影響了制備的三維存儲器的性能。

通常為解決上述技術問題，在晶圓的背面形成應力膜，以補償晶圓的翹曲度，從而改善晶圓的平面度。此應力膜在后續工藝中會被去除，而在去除的過程中存在刻蝕不均一的問題，影響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氣動機械裝置。本申請提供的三維存儲器的制備方法提高了刻蝕應力層的均一性，從而提高了制備三維存儲器的可靠性。

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：

提供預處理的晶圓；所述晶圓包括層疊設置的襯底及堆疊層，其中，所述晶圓的翹曲度大于或等于目標值；

在所述襯底背離所述堆疊層的一側形成應力層；

朝面向所述堆疊層的方向通入保護氣體，以將所述晶圓懸置于反應腔內；并且，通入所述反應腔內的所述保護氣體的溫度大于常溫，以預熱所述晶圓；以及

朝面向所述應力層的方向輸入刻蝕介質，以刻蝕所述應力層；其中，輸入的所述刻蝕介質的溫度大于常溫，以提高刻蝕所述應力層的速率。

在一些實施例中，所述“朝面向所述堆疊層的方向通入保護氣體”包括：

加熱保護氣體以形成預熱后的所述保護氣體；

過濾預熱后的所述保護氣體；

將過濾后的所述保護氣體通入所述反應腔內。

在一些實施例中，所述“提供預處理的晶圓，所述晶圓包括層疊設置的襯底及堆疊層，其中，所述晶圓的翹曲度大于或等于目標值”包括：

在襯底上形成堆疊層，所述堆疊層包括多層交替堆疊設置的絕緣層與犧牲層；

刻蝕所述絕緣層與所述犧牲層，以形成貫穿所述堆疊層的溝道孔。

在一些實施例中，在所述“在所述襯底背離所述堆疊層的一側形成應力層”之后，且在所述“將所述晶圓懸置于反應腔內”還包括：

沿所述溝道孔的軸向方向形成存儲芯柱。

在一些實施例中，輸入所述刻蝕介質的輸入口朝向所述晶圓的中間區域，通入所述保護氣體的進氣口朝向所述晶圓的邊緣區域，且所述進氣口的數量為多個，多個所述進氣口對稱排布且呈環狀；其中，所述晶圓的邊緣區域圍設在所述晶圓的中間區域的周邊。

在一些實施例中，通過側向限位件抵接所述晶圓的側邊，防止所述晶圓在懸置時側向移動。

在一些實施例中，靠近所述側向限位件的所述保護氣體的流速，大于遠離所述側向限位件的所述保護氣體的流速。