[發(fā)明專利]溝道孔的制作方法、存儲(chǔ)器及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011483118.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-15
• 公開（公告）號(hào): CN112614846B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柳波;楊超;吳振國;徐文超;何豐;軒攀登
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11556
• 分類號(hào): H01L27/11556;H01L27/11524;H01L27/11582;H01L27/1157
• 代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 梁文惠

本發(fā)明提供了一種溝道孔的制作方法、存儲(chǔ)器及其制作方法。該制作方法包括以下步驟：第一堆疊結(jié)構(gòu)中形成有貫穿至襯底的多個(gè)第一溝道通孔，在各第一溝道通孔中形成填充層，第一堆疊結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)切割區(qū)域，第一溝道通孔位于第一堆疊結(jié)構(gòu)中除切割區(qū)域之外的區(qū)域中；在第一堆疊結(jié)構(gòu)表面覆蓋中間層，在與切割區(qū)域?qū)?yīng)的中間層中形成第一對(duì)位槽；在中間層上形成第二堆疊結(jié)構(gòu)，第二堆疊結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于第一對(duì)位槽的位置形成有第二對(duì)位槽；采用套刻工藝形成順序貫穿第二堆疊結(jié)構(gòu)和中間層至填充層的第二溝道通孔，去除填充層以使第二溝道通孔與第一溝道通孔連通。上述方法提高了第二溝道通孔與第一溝道通孔之間的對(duì)準(zhǔn)精度，保證了器件的電學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種溝道孔的制作方法、存儲(chǔ)器及其制作方法。

背景技術(shù)

為了不斷提高存儲(chǔ)器密度容量，并且縮小存儲(chǔ)器關(guān)鍵尺寸具有一定物理限制，因此，很多存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)與生產(chǎn)廠商改變了傳統(tǒng)的2D集成模式，采用三維堆疊技術(shù)提高NAND閃存存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)密度。

在目前3D NAND存儲(chǔ)器中，通常采用垂直堆疊多層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元的方式，實(shí)現(xiàn)堆疊式的3D NAND存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。為了得到上述堆疊式的3D NAND存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，需要在硅襯底上形成犧牲層和隔離層交替層疊的堆疊結(jié)構(gòu)，并對(duì)堆疊結(jié)構(gòu)刻蝕形成溝道(CH)，在溝道中形成存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)后，在堆疊結(jié)構(gòu)中形成柵極隔槽(GLS)，然后去除犧牲層以填充與存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)接觸的柵極。

隨著垂直堆疊層數(shù)的逐漸增加，不僅難以保證堆疊結(jié)構(gòu)的厚度精確性和均勻性，且高深寬比溝道的刻蝕難度也逐漸提升，從而易產(chǎn)生溝道擴(kuò)孔(bowing)、歪斜(twisting)等問題。為了解決上述問題，現(xiàn)有技術(shù)中提出了雙次堆疊技術(shù)(double stacking)，即分為兩次沉積堆疊結(jié)構(gòu)與溝道，由于每一次沉積的堆疊結(jié)構(gòu)的層數(shù)相比于單次堆疊少，而且刻蝕溝道的深度較淺，從而有利于良率的提升。

在上述雙次堆疊技術(shù)中，通常會(huì)采用套刻工藝分別形成位于兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)中的下溝道孔(LCH)和上溝道孔(UCH)，從而將兩個(gè)溝道孔連通構(gòu)成深孔，目前在形成兩個(gè)堆疊結(jié)構(gòu)的工藝中，需要采用套刻工藝在上方的堆疊結(jié)構(gòu)表面形成對(duì)位槽，用于后續(xù)形成的上溝道孔與下溝道孔的對(duì)準(zhǔn)，然而上述對(duì)位槽是在上方的堆疊結(jié)構(gòu)之后才形成的，與下溝道孔距離較遠(yuǎn)，且形成堆疊結(jié)構(gòu)的沉積工藝中通常需要熱處理的步驟，上述熱處理會(huì)導(dǎo)致襯底彎曲，從而影響形成對(duì)位槽的套刻工藝的套刻精度(OVL)，上述套刻偏差會(huì)進(jìn)一步影響后續(xù)形成上溝道孔的套刻工藝的套刻精度，進(jìn)而增大了下溝道孔與上溝道孔的對(duì)準(zhǔn)誤差，最終會(huì)影響制作得到的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種溝道孔的制作方法、存儲(chǔ)器及其制作方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中下溝道孔與上溝道孔的對(duì)準(zhǔn)誤差大而影響器件性能的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種溝道孔的制作方法，包括以下步驟：提供表面具有第一堆疊結(jié)構(gòu)的襯底，第一堆疊結(jié)構(gòu)中形成有貫穿至襯底的多個(gè)第一溝道通孔，在各第一溝道通孔中形成填充層，第一堆疊結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)切割區(qū)域，第一溝道通孔位于第一堆疊結(jié)構(gòu)中除切割區(qū)域之外的區(qū)域中；在第一堆疊結(jié)構(gòu)表面覆蓋中間層，在與切割區(qū)域?qū)?yīng)的中間層中形成第一對(duì)位槽；在中間層上形成第二堆疊結(jié)構(gòu)，第二堆疊結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)于第一對(duì)位槽的位置形成有第二對(duì)位槽；基于第二對(duì)位槽，采用套刻工藝形成順序貫穿第二堆疊結(jié)構(gòu)和中間層至填充層的第二溝道通孔，去除填充層以使第二溝道通孔與第一溝道通孔連通。

進(jìn)一步地，第一堆疊結(jié)構(gòu)包括沿遠(yuǎn)離襯底的方向交替層疊的第一犧牲層和第一隔離層；中間層包括沿遠(yuǎn)離襯底的方向交替層疊的第二犧牲層和第二隔離層；第二堆疊結(jié)構(gòu)包括沿遠(yuǎn)離襯底的方向交替層疊的第三犧牲層和第三隔離層。

進(jìn)一步地，中間層包括至少兩組第二犧牲層和第二隔離層。

進(jìn)一步地，第一對(duì)位槽貫穿至第一堆疊結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，采用光刻工藝在與切割區(qū)域?qū)?yīng)的中間層中形成第一對(duì)位槽。