[發(fā)明專利]一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011373452.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN112466890B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何亞?wèn)|
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 楊麗爽

本發(fā)明提供一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法，包括：提供襯底，襯底上形成有柵極層和絕緣層交替層疊的堆疊層，以及貫穿堆疊層的柵線縫隙，柵線縫隙暴露的襯底中形成有陣列共源摻雜區(qū)；在柵線縫隙中填充介質(zhì)層，介質(zhì)層中形成有間隙，間隙為真空狀態(tài)；從襯底的背面形成陣列共源摻雜區(qū)的接觸。這樣，由于柵線縫隙中填充的介質(zhì)層內(nèi)形成有間隙，且間隙內(nèi)為真空狀態(tài)，使得介質(zhì)層的擊穿電壓較大，從而減小相鄰柵極之間的漏電風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)由于從襯底的背面形成陣列共源摻雜區(qū)的接觸，無(wú)需在高深寬比的柵線縫隙中形成陣列共源摻雜區(qū)的接觸，柵線縫隙中只需要填充隔離柵極的介質(zhì)層，從而能夠縮小柵線縫隙的特征尺寸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造領(lǐng)域，特別涉及一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法。

背景技術(shù)

NAND存儲(chǔ)器件是具有功耗低、質(zhì)量輕且性能佳的非易失存儲(chǔ)產(chǎn)品，在電子產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用。平面結(jié)構(gòu)的NAND器件已近實(shí)際擴(kuò)展的極限，為了進(jìn)一步的提高存儲(chǔ)容量，降低每比特的存儲(chǔ)成本，提出了3D NAND存儲(chǔ)器件。

在3D NAND存儲(chǔ)器的制造工藝中，先在襯底上形成絕緣層和犧牲層的堆疊層，在堆疊層中形成溝道孔，在溝道孔中形成溝道層；而后，在堆疊層中形成柵線縫隙(gate lineslit)，在柵線縫隙暴露的襯底中形成陣列共源摻雜區(qū)(array common source，ACS)；之后，在柵線縫隙中形成陣列共源摻雜區(qū)的接觸。

顯然，為了減小相鄰柵極之間的漏電風(fēng)險(xiǎn)，難以縮小柵線縫隙的特征尺寸(critical dimension)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種3D NAND存儲(chǔ)器件及其制造方法，減小相鄰柵極之間的漏電風(fēng)險(xiǎn)，縮小柵線縫隙的特征尺寸。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案：

一種3D NAND存儲(chǔ)器件的制造方法，包括：

提供襯底，所述襯底上形成有柵極層和絕緣層交替層疊的堆疊層，以及貫穿所述堆疊層的柵線縫隙，所述柵線縫隙暴露的襯底中形成有陣列共源摻雜區(qū)；

在所述柵線縫隙中填充介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有間隙，所述間隙為真空狀態(tài)；

從所述襯底的背面形成所述陣列共源摻雜區(qū)的接觸。

可選的，所述介質(zhì)層包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層；

則所述在所述柵線縫隙中填充介質(zhì)層，所述介質(zhì)層中形成有間隙，包括：

在所述柵線縫隙暴露的表面上形成第一介質(zhì)層；

在所述柵線縫隙中填充第二介質(zhì)層，所述第二介質(zhì)層中形成有間隙。

可選的，所述第二介質(zhì)層的材料根據(jù)所述堆疊層的翹曲度確定。

可選的，所述在所述柵線縫隙暴露的表面上形成第一介質(zhì)層包括：

在45℃～55℃條件下，利用原子層沉積方法在所述柵線縫隙暴露的表面上形成第一介質(zhì)層。

可選的，所述第一介質(zhì)層和所述第二介質(zhì)層為相同的材料。

可選的，所述柵線縫隙側(cè)壁的柵極層具有缺口，所述缺口和相鄰的絕緣層形成溝槽；

所述在所述柵線縫隙的暴露的表面上形成第一介質(zhì)層，包括：

在所述溝槽內(nèi)填充第一介質(zhì)層。

一種3D NAND存儲(chǔ)器件，包括：

襯底；

所述襯底上形成有柵極層和絕緣層交替層疊的堆疊層，以及貫穿所述堆疊層的柵線縫隙，所述柵線縫隙暴露的襯底中形成有陣列共源摻雜區(qū)；