[發明專利]一種3D NAND存儲器件的制造方法

有效

• 申請號: 202011473708.0
• 申請日: 2020-12-15
• 公開（公告）號: CN112599416B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 賀曉平;張莉;鐘磊
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/311
• 分類號: H01L21/311;H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 楊麗爽

本發明提供一種3D NAND存儲器件的制造方法，包括：提供襯底，在襯底上形成第一堆疊結構，第一堆疊結構包括交替層疊的第一絕緣層和第一犧牲層，部分第一犧牲層中摻雜有氧；在第一堆疊結構中形成貫穿第一堆疊結構的第一溝道孔。由于部分第一犧牲層中摻雜有氧，使得該部分第一犧牲層與第一絕緣層的刻蝕選擇比減小，從而在刻蝕第一堆疊結構形成第一溝道孔的過程中，摻雜有氧的第一犧牲層與第一絕緣層的刻蝕速率相近，以減小對該部分第一犧牲層的損傷。

技術領域

本發明涉及半導體技術領域，特別涉及一種3D NAND存儲器件的制造方法。

背景技術

NAND存儲器件是具有功耗低、質量輕且性能佳的非易失存儲產品，在電子產品中得到了廣泛的應用。

平面結構的NAND器件已近實際擴展的極限，為了進一步的提高存儲容量，降低每比特的存儲成本，提出了3D NAND存儲器件。在3D NAND存儲器件結構中，采用垂直堆疊多層存儲單元的方式，在堆疊層中形成一串存儲單元，從而實現堆疊式的3D NAND存儲器件。增加堆疊層的層數，可以有效地提高3D NAND存儲器件的集成度。

隨著堆疊層數的增加，對溝道孔刻蝕工藝的挑戰不斷增大。目前，為了在堆疊層中形成溝道孔，將刻蝕堆疊層的工藝分多步進行，并在刻蝕的過程中不斷增大CH₂F₂/C₄F_X氣體的比例。但是在刻蝕的過程中由于絕緣層和犧牲層的刻蝕選擇比不同，導致部分犧牲層表面出現損傷。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種3D NAND存儲器件的制造方法，以在形成溝道孔的過程中減小對犧牲層的損傷。

為實現上述目的，本發明有如下技術方案：

一種3D NAND存儲器件的制造方法，包括：

提供襯底，在所述襯底上形成第一堆疊結構，所述第一堆疊結構包括交替層疊的第一絕緣層和第一犧牲層，部分所述第一犧牲層中摻雜有氧；

在所述第一堆疊結構中形成貫穿所述第一堆疊結構的第一溝道孔。

可選的，還包括：

在所述第一堆疊結構上形成第二堆疊結構，所述第二堆疊結構包括交替層疊的第二絕緣層和第二犧牲層，部分所述第二犧牲層中摻雜有氧；

進行所述第二堆疊結構的刻蝕，以在所述第一溝道孔上形成貫穿所述第二堆疊結構的第二溝道孔。

可選的，還包括：

在所述第一溝道孔和所述第二溝道孔內形成溝道結構；

將所述第一犧牲層替換為第一柵極層，所述第二犧牲層替換為第二柵極層。

可選的，摻雜有氧的第一犧牲層靠近所述第一堆疊結構的上方，且所述摻雜有氧的第一犧牲層的層數小于或等于所述第一堆疊結構中所述第一犧牲層的層數的50％。

可選的，摻雜有氧的第二犧牲層靠近所述第二堆疊結構的上方，且所述摻雜有氧的第二犧牲層的層數小于或等于所述第二堆疊結構中所述第二犧牲層的層數的30％。

可選的，所述第一堆疊結構中摻雜有氧的第一犧牲層的層數大于所述第二堆疊結構中摻雜有氧的第二犧牲層的層數。

可選的，所述部分所述第一犧牲層中摻雜有氧的方法包括：

在形成所述部分所述第一犧牲層時，向用于形成所述部分所述第一犧牲層的反應腔室內通入含氧氣體，以使所述部分所述第一犧牲層中摻雜有氧；

所述部分所述第二犧牲層中摻雜有氧的方法包括：