[發(fā)明專利]3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110147527.7
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN112786603B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李鋒銳;張碩;鄒遠(yuǎn)祥;張偉;周毅
• 申請（專利權(quán)）人: 長江存儲科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582;H01L21/66;G01B11/06
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;李向英

本發(fā)明公開了一種3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例的3D存儲器件包括襯底；疊層結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，用于形成存儲陣列；溝道孔，設(shè)置在所述疊層結(jié)構(gòu)上；以及阻擋層，設(shè)置在所述溝道孔中，用于阻擋波長在第一范圍內(nèi)的信號其中，所述疊層結(jié)構(gòu)包括第一疊層結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，用于形成存儲陣列；第二疊層結(jié)構(gòu)，位于所述第一疊層結(jié)構(gòu)上方，用于形成存儲陣列；所述溝道孔包括：第一溝道孔，設(shè)置在所述第一疊層結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層設(shè)置在所述第一溝道孔中。根據(jù)本發(fā)明實施例的3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置，能夠準(zhǔn)確量測3D存儲器件的薄膜厚度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體制造工藝的特征尺寸越來越小，存儲器件的存儲密度越來越高。為了進(jìn)一步提高存儲密度，已經(jīng)開發(fā)出三維結(jié)構(gòu)的存儲器件(即，3D存儲器件)。3D存儲器件包括沿著垂直方向堆疊的多個存儲單元，在單位面積的晶片上可以成倍地提高集成度，并且可以降低成本。

為提高3D存儲器件(3D NAND存儲器件)的位密度，堆疊層數(shù)越來越高(如dualdeck)，薄膜厚度相應(yīng)地成倍增加。與此同時，溝道孔(channel hole)也從單次刻蝕改為兩次刻蝕。而膜厚對于器件的結(jié)構(gòu)以及電學(xué)性能有重要影響，因此需要在生產(chǎn)過程中進(jìn)行嚴(yán)格的在線監(jiān)測。但越來越厚的薄膜對當(dāng)前的膜厚量測方法帶來了很大挑戰(zhàn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，不僅前程工藝變化或者波動會給后續(xù)的薄膜量測造成干擾，而且無法區(qū)分出是前程還是當(dāng)站帶來的變化，有可能使得計算結(jié)果與實際工藝結(jié)果出現(xiàn)不合理的偏差。

因此，希望能有一種新的3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置，能夠克服上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種3D存儲器件及其量測方法、薄膜量測裝置，從而準(zhǔn)確量測3D存儲器件的薄膜厚度。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種3D存儲器件，包括襯底；疊層結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，用于形成存儲陣列；溝道孔，設(shè)置在所述疊層結(jié)構(gòu)上；以及阻擋層，設(shè)置在所述溝道孔中，用于阻擋波長在第一范圍內(nèi)的信號，所述疊層結(jié)構(gòu)包括：第一疊層結(jié)構(gòu)，位于所述襯底上方，用于形成存儲陣列；第二疊層結(jié)構(gòu)，位于所述第一疊層結(jié)構(gòu)上方，用于形成存儲陣列；所述溝道孔包括：第一溝道孔，設(shè)置在所述第一疊層結(jié)構(gòu)中，其中，所述阻擋層設(shè)置在所述第一溝道孔中。

優(yōu)選地，所述阻擋層貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的至少一部分。

優(yōu)選地，所述阻擋層為前序工藝保留下來的犧牲層。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種3D存儲器件的量測方法，包括形成襯底；在所述襯底上方形成疊層結(jié)構(gòu)；在所述疊層結(jié)構(gòu)中形成溝道孔；在所述溝道孔中形成阻擋層，所述阻擋層用于阻擋波長在第一范圍內(nèi)的信號；向所述疊層結(jié)構(gòu)發(fā)射所述波長在第一范圍內(nèi)的信號；以及根據(jù)未被所述阻擋層阻擋的所述波長在第一范圍內(nèi)的信號，得到通過所述波長在第一范圍內(nèi)的信號的所述疊層結(jié)構(gòu)的厚度，在所述疊層結(jié)構(gòu)中形成溝道孔包括：在所述襯底上方形成第一疊層結(jié)構(gòu)；在所述第一疊層結(jié)構(gòu)中形成第一溝道孔；在所述第一溝道孔中形成所述阻擋層；以及在所述第一疊層結(jié)構(gòu)上形成第二疊層結(jié)構(gòu)；所述根據(jù)未被所述阻擋層阻擋的所述波長在第一范圍內(nèi)的信號，得到通過所述波長在第一范圍內(nèi)的信號的所述疊層結(jié)構(gòu)的厚度包括：根據(jù)未被所述阻擋層阻擋的所述波長在第一范圍內(nèi)的信號，得到所述第二疊層結(jié)構(gòu)的厚度。

優(yōu)選地，所述在所述第一溝道孔中形成所述阻擋層包括：

在所述第一溝道孔中填充犧牲層，

其中，所述犧牲層的至少一部分用于形成阻擋層。

優(yōu)選地，所述量測方法包括：

在所述襯底上堆疊形成第一疊層結(jié)構(gòu)；

打開第一溝道掩膜，在所述第一疊層結(jié)構(gòu)上刻蝕形成第一溝道孔；