[發(fā)明專利]制備三維存儲(chǔ)器的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110302061.3
• 申請(qǐng)日: 2021-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN112786614B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高庭庭;劉小欣;耿萬波;孫昌志;杜小龍;李拓;吳采宇
• 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): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京英思普睿知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16018
• 代理人: 劉瑩;聶國斌

1.一種制備三維存儲(chǔ)器的方法，其中，所述方法包括：

在襯底上形成源極犧牲層、位于所述源極犧牲層上方的疊層結(jié)構(gòu)、以及貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)和所述源極犧牲層并延伸至所述襯底中的溝道孔；

在所述溝道孔的內(nèi)壁上依次形成功能層和非晶硅層；

在所述疊層結(jié)構(gòu)的遠(yuǎn)離所述襯底的頂表面形成誘發(fā)金屬薄膜，使所述誘發(fā)金屬薄膜與所述非晶硅層接觸；

誘發(fā)所述非晶硅層結(jié)晶，以形成結(jié)晶硅溝道層；以及

去除所述源極犧牲層以及所述功能層的鄰近于所述襯底的部分，以部分地暴露所述襯底和所述結(jié)晶硅溝道層；以及

在所暴露的襯底上形成源極連接層，使之與所暴露的結(jié)晶硅溝道層接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述結(jié)晶硅溝道層包括：

通過第一退火工藝，使所述非晶硅層與所述誘發(fā)金屬薄膜反應(yīng)生成誘發(fā)金屬硅化物；以及

通過第二退火工藝，使所述非晶硅層中的非晶硅結(jié)晶形成結(jié)晶層，所述結(jié)晶層包括其晶粒大于所述非晶硅的晶粒的多晶硅或單晶硅；

其中，在所述第二退火工藝期間，所述非晶硅層中的非晶硅沿著朝向所述溝道孔的底部的方向逐漸結(jié)晶；以及

所述誘發(fā)金屬硅化物在所述第二退火工藝結(jié)束時(shí)集中于所述溝道孔的底部。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在執(zhí)行所述第一退火工藝的步驟與執(zhí)行所述第二退火工藝的步驟之間，所述方法還包括：

形成覆蓋所述疊層結(jié)構(gòu)和所述功能層的頂表面的帽蓋層。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第一退火工藝和所述第二退火工藝為快速熱退火工藝；以及

其中，在所述第一退火工藝中使用的第一溫度低于在所述第二退火工藝中使用的第二溫度。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一溫度處于200℃至300℃的范圍內(nèi)；以及

其中，所述第二溫度處于400℃至600℃的范圍內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在形成所述誘發(fā)金屬薄膜之前，所述方法還包括：

形成覆蓋所述非晶硅層的保護(hù)層，所述保護(hù)層為低溫氧化物。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述保護(hù)層形成為填充整個(gè)所述溝道孔。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述非晶硅層形成為具有5nm至15nm的厚度。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述保護(hù)層在其中形成有氣隙。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述方法還包括：

在所述第二退火工藝結(jié)束之后，去除所述保護(hù)層；以及

在形成所述結(jié)晶硅溝道層之后，在所述溝道孔內(nèi)填充絕緣芯部。

11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的方法，其中，所述非晶硅層形成為具有15nm至25nm的厚度，以及

其中，在所述第二退火工藝結(jié)束之后，所述方法還包括：

去除所述誘發(fā)金屬硅化物；以及

對(duì)經(jīng)由所述第二退火工藝形成的結(jié)晶層進(jìn)行回刻處理，以去除預(yù)定厚度，從而形成所述結(jié)晶硅溝道層。

12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，在形成所述源極連接層之前，所述方法還包括：

在所述溝道孔的頂部形成與所述結(jié)晶硅溝道層連接的溝道插塞，所述溝道插塞具有與所述結(jié)晶硅溝道層相同的材料。

13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成所述源極連接層包括：利用源極連接材料形成所述源極連接層，所述源極連接材料是摻雜的多晶硅、摻雜的單晶硅和摻雜的非晶硅中的一種。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述源極連接層形成為具有與所述結(jié)晶硅溝道層接觸的第一部分、以及從所述第一部分延伸并與所述襯底接觸的第二部分。