[發明專利]接觸焊盤結構及其形成方法

有效

• 申請號: 202080001288.8
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111837224B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 王迪;周文犀;夏志良;楊永剛;張坤;張豪;艾義明
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L23/485
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 林錦輝;劉景峰

本公開的各方面提供了一種半導體器件及其制造方法。用于制造該半導體器件的方法可以包括：在半導體襯底之上形成交替的第一絕緣層和第一犧牲層的堆疊體；以及在堆疊體中形成具有多個臺階的階梯，其中階梯的至少第一臺階包括處于第一絕緣層中的第一絕緣層之上的第一犧牲層中的第一犧牲層。此外，該方法可以包括：在第一犧牲層中形成凹陷；在凹陷中形成第二犧牲層；以及用形成接觸焊盤的導電材料代替第一犧牲層的一部分和第二犧牲層。

背景技術

閃存存儲器器件被廣泛用于諸如智能電話、計算機等的各種現代技術中的電子數據存儲。為了增加存儲器密度并降低制造成本，已經開發了三維(3D)NAND閃存存儲器器件。制作3D NAND器件的關鍵步驟是通過高深寬比刻蝕形成接觸孔。隨著3D NAND器件所需的層數不斷增加，不可避免地會加深接觸孔，這對高深寬比刻蝕工藝提出了挑戰?？涛g過度可能導致字線之間的橋接，而刻蝕不足可能導致創建字線觸點失敗。

發明內容

本公開的各方面提供了一種用于半導體器件中的接觸結構的接觸焊盤技術以及形成接觸焊盤的方法。

根據第一方面，公開了一種具有接觸焊盤構造的半導體器件。該半導體器件可以包括襯底和形成在襯底之上并具有多個臺階的階梯。多個臺階中的至少一個臺階可以包括第一絕緣層和布置在第一絕緣層之上的第二層，其中第二層包括絕緣部分和導電部分。

半導體器件還可以包括布置在第二層的絕緣部分和導電部分之上的接觸焊盤。接觸焊盤所具有的厚度使得接觸焊盤的上表面可以在位于第一臺階正上方的相鄰的臺階的第一絕緣層的上表面和下表面之間。接觸焊盤可以由與第二層的導電部分相同的材料制成并且與第二層的導電部分一體地形成。

半導體器件還可以包括定位于階梯的相對側上的兩個壁，所述兩個壁由垂直堆疊在襯底之上的交替的第一絕緣層和導電層形成。壁的第一絕緣層可以是臺階的對應的第一絕緣層在兩個相對方向上的延伸部。第二層的導電部分是壁的對應的導電層的延伸部。第二層的絕緣部分是由與壁的第一絕緣層不同的材料制成的第二絕緣層。

半導體器件還可以包括第三絕緣層，所述第三絕緣層形成在接觸焊盤之上并且延伸到壁的上表面。半導體器件還可以包括穿過第三絕緣層延伸到接觸焊盤的上表面的接觸結構。

在一些實施例中，半導體器件可以包括形成在堆疊在襯底之上的交替的第一絕緣層和導電層中的溝道結構的陣列。

在一些實施例中，半導體器件還可以包括兩個壁的邊界上的兩個狹縫結構，使得兩個壁和階梯被夾置在兩個狹縫結構之間，并且在一臺階中的第二層的絕緣部分位于兩個狹縫結構之間。

根據本公開的第二方面，提供了一種用于制作具有接觸焊盤構造的半導體的方法，其中在半導體襯底之上形成交替的第一絕緣層和第一犧牲層的堆疊體。然后可以在堆疊體中形成具有多個臺階的階梯，該階梯的至少一個臺階包括處于第一絕緣層中的第一絕緣層之上的第一犧牲層中的第一犧牲層。隨后，可以在第一犧牲層之上形成第二犧牲層，其中第二犧牲層的上表面在對應的臺階上方的相鄰的臺階的第一絕緣層的上表面和下表面之間。階梯可以在邊界上或在堆疊體的中間。

在一些實施例中，在第一犧牲層之上形成第二犧牲層之前，可以在第一犧牲層中形成凹陷。在替代實施例中，代替在第一犧牲層之上形成第二犧牲層之前在第一犧牲層中形成凹陷，可以對第一犧牲層的頂部部分執行化學處理。化學處理可以在第一犧牲層的頂部部分中斷開化學鍵并形成懸空鍵，使得可以在第一犧牲層的經化學處理的頂部部分內和之上形成第二犧牲層。

在所公開的方法中，然后可以去除階梯中的第一犧牲層的一部分，以提供到第二犧牲層的通路，同時至少防止第一犧牲層的處于第二犧牲層之下的剩余部分被去除，使得導電材料填充被去除的第二犧牲層的空間，以在第一犧牲層的剩余部分之上形成接觸焊盤。導電材料還可以填充被去除的第一犧牲層的空間，以與接觸焊盤形成一體層。第一絕緣層的該部分的去除可以通過第一濕法刻蝕工藝來實現?？梢詧绦械诙穹涛g工藝以經由被去除的第一絕緣層來去除第二犧牲層。