[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器和制備三維存儲(chǔ)器的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110300971.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN112885837A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉隆冬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)江存儲(chǔ)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L27/11568
• 分類號(hào): H01L27/11568;H01L27/11582
• 代理公司: 北京海智友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11455
• 代理人: 吳京順

本申請(qǐng)公開了一種三維存儲(chǔ)器和制備三維存儲(chǔ)器的方法。該方法包括：在襯底上形成包括交替疊置的犧牲層和絕緣層的疊層，并且形成穿透疊層的溝道結(jié)構(gòu)；去除犧牲層以形成犧牲間隙；去除絕緣層的靠近犧牲間隙的部分，以減薄絕緣層并且加寬犧牲間隙；以及在加寬的犧牲間隙中填充導(dǎo)電層。通過根據(jù)本申請(qǐng)的制備三維存儲(chǔ)器的方法，能夠在確保最終產(chǎn)品的厚度比不變的情況下，減小中間結(jié)構(gòu)的氮化物和氧化物的厚度比率，從而減小晶圓彎曲度，避免或至少減緩因高應(yīng)力而可能出現(xiàn)的裂紋問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域，具體涉及三維存儲(chǔ)器和制備三維存儲(chǔ)器的方法。

背景技術(shù)

隨著電子設(shè)備的普及，存儲(chǔ)器，例如三維存儲(chǔ)器(3D NAND)，作為電子設(shè)備的重要組件也越來越多地受到人們的關(guān)注。

三維存儲(chǔ)器的重要組件基于晶圓制作。然而，在器件的制備過程中涉及生長(zhǎng)、切割、研磨、蝕刻、拋光等諸多工藝，這些精密而復(fù)雜的各個(gè)工藝可能使得晶圓產(chǎn)生彎曲并且累積，從而在晶圓中產(chǎn)生裂紋進(jìn)而影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。

因此，對(duì)制備過程中晶圓裂紋的潛在來源進(jìn)行分析并且針對(duì)性地進(jìn)行規(guī)避或克服顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)?zhí)峁┝四苤辽俨糠挚朔F(xiàn)有技術(shù)中的至少一個(gè)上述缺陷的三維存儲(chǔ)器和制備三維存儲(chǔ)器的方法。

本申請(qǐng)的一方面提供了一種制備三維存儲(chǔ)器的方法，所述方法可包括：在襯底上形成包括交替疊置的犧牲層和絕緣層的疊層，并且形成穿透所述疊層的溝道結(jié)構(gòu)；去除所述犧牲層以形成犧牲間隙；去除所述絕緣層的靠近所述犧牲間隙的部分，以減薄所述絕緣層并且加寬所述犧牲間隙；以及在加寬的犧牲間隙中填充導(dǎo)電層。

在某些可選實(shí)施方式中，形成所述疊層可包括：交替地疊置所述犧牲層和所述絕緣層，使得所述犧牲層和所述絕緣層具有第一厚度比率，其中，所述絕緣層可被減薄為使得所述導(dǎo)電層與減薄的所述絕緣層具有第二厚度比率；以及其中，所述第一厚度比率可小于所述第二厚度比率。

在某些可選實(shí)施方式中，所述第一厚度比率可在1.1-1.3之間，所述第二厚度比率在1.4-1.6之間。

在某些可選實(shí)施方式中，所述第一厚度比率可為1.2。

在某些可選實(shí)施方式中，所述第二厚度比率可為1.5。

在某些可選實(shí)施方式中，去除所述絕緣層的所述部分可包括：利用蝕刻液蝕刻所述絕緣層的所述部分；以及控制蝕刻的時(shí)間和所述蝕刻液的濃度中的至少一者，使得具有預(yù)定厚度的所述部分被去除。

在某些可選實(shí)施方式中，形成所述溝道結(jié)構(gòu)可包括：在所述疊層的溝道孔的內(nèi)壁上形成阻擋層；其中，所述阻擋層相對(duì)于所述絕緣層具有蝕刻選擇性，使得所述阻擋層在蝕刻所述絕緣層的所述部分的過程中作為蝕刻停止層。

在某些可選實(shí)施方式中，所述阻擋層和所述絕緣層可由不同的工藝形成，使得所述阻擋層的致密性大于所述絕緣層的致密性。

在某些可選實(shí)施方式中，所述犧牲層的材料可包括氮化物，并且所述絕緣層的材料可包括氧化物。

本申請(qǐng)的另一方面提供了一種三維存儲(chǔ)器，所述三維存儲(chǔ)器可包括：襯底；疊層，設(shè)置在所述襯底上，并且包括交替疊置的導(dǎo)電層和絕緣層；以及溝道結(jié)構(gòu)，形成為穿透所述疊層并且包括阻擋層，所述阻擋層位于所述溝道結(jié)構(gòu)的最外側(cè)處，其中，所述阻擋層的致密性大于所述絕緣層的致密性。

根據(jù)本申請(qǐng)的制備三維存儲(chǔ)器的方法，能夠在確保最終產(chǎn)品的厚度不變的情況下，減小中間結(jié)構(gòu)的氮化物與氧化物的厚度比率，從而減小晶圓彎曲度，避免或至少減緩因高應(yīng)力而可能出現(xiàn)的裂紋問題。

附圖說明

結(jié)合附圖，通過以下非限制性實(shí)施方式的詳細(xì)描述，本申請(qǐng)的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。在附圖中：