[發明專利]三維存儲器及其制備方法

在審

• 申請號: 202011545703.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112687699A
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 陸智勇;彭盛;余凱;高晶;周文斌;董明;霍宗亮
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/1157
• 分類號: H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京海智友知識產權代理事務所(普通合伙) 11455
• 代理人: 吳京順

1.一種制備三維存儲器的方法，其特征在于，所述方法包括：

在襯底上形成疊層結構，并在所述疊層結構中形成貫穿所述疊層結構的溝道孔；

在所述溝道孔的靠近所述襯底的底面形成第一外延層；

在所述第一外延層的遠離所述襯底的上表面和所述溝道孔的內側壁上依次形成功能層和非晶硅層；

在所述疊層結構的遠離所述襯底的頂面形成誘發金屬薄膜；以及

使所述非晶硅層與所述誘發金屬薄膜接觸，以誘發所述非晶硅層結晶形成多晶硅溝道層。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述非晶硅層與所述誘發金屬薄膜接觸，以誘發所述非晶硅層結晶形成多晶硅溝道層包括：

使所述非晶硅層與所述誘發金屬薄膜接觸生成誘發金屬硅化物；

通過控制退火溫度和退火持續時間，以控制誘發結晶的速度，使所述誘發結晶中形成的誘發金屬硅化物集中在所述溝道孔的所述底面；以及

誘發所述非晶硅層結晶形成多晶硅溝道層。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，使所述非晶硅層與所述誘發金屬薄膜接觸，以誘發所述非晶硅層結晶形成多晶硅溝道層之后，所述方法還包括：

去除所述誘發金屬硅化物，并去除所述功能層的位于所述底面的部分，以暴露所述第一外延層的所述上表面；以及

在所述上表面上形成第二外延層以連接所述多晶硅溝道層。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，使所述非晶硅層結晶以形成多晶硅溝道層包括：

所述非晶硅層在退火工藝中誘發結晶以形成多晶硅溝道層。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述退火工藝的溫度為500℃-550℃。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述疊層結構的遠離所述襯底的頂面形成誘發金屬薄膜還包括：

由鎳、鋁、鈷金屬中的至少一種制備所述誘發金屬薄膜。

7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述誘發金屬硅化物具有大于設定值的刻蝕選擇比，以在去除所述誘發金屬硅化物時保留所述多晶硅溝道層。

8.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，在形成所述第二外延層的步驟之前，所述方法還包括：

在所述多晶硅溝道層的表面上形成第一氧化膜；

在所述第一外延層的所述上表面上形成第二氧化膜，其中，所述第一氧化膜的厚度大于所述第二氧化膜的厚度；

去除所述第二氧化膜；以及

減薄所述第一氧化膜，并去除所述第一氧化膜的與所述第一外延層的所述上表面相對的部分。

9.根據權利要求3所述的方法，去除所述誘發金屬硅化物包括：

采用氣相刻蝕工藝去除所述誘發金屬硅化物。

10.根據權利要求1至9任一項所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

在形成所述誘發金屬薄膜之前，采用低溫氧化工藝在所述非晶硅層的表面生成覆蓋所述非晶硅層的保護層；以及在形成多晶硅溝道層的步驟之后，去除所述保護層。

11.根據權利要求1所述的方法，在所述疊層結構的遠離所述襯底的頂面形成誘發金屬薄膜還包括：

在所述頂面的對應所述溝道孔的部分形成誘發金屬薄膜；以及

采用濕法刻蝕去除所述誘發金屬薄膜中未與所述非晶硅層接觸的部分。

12.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在襯底上形成疊層結構還包括：

在所述襯底上形成包括至少一個子疊層結構的疊層結構。