[發(fā)明專利]三維存儲(chǔ)器及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110362506.7
• 申請(qǐng)日: 2020-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN113097216B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛曉明;何家蘭;盧峰;高晶;周文斌
• 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): H01L27/1157
• 分類號(hào): H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強(qiáng)

本申請(qǐng)公開了一種三維存儲(chǔ)器及其制備方法。三維存儲(chǔ)器的制備方法包括:提供襯底；在襯底上形成第一絕緣層與第一犧牲層交替堆疊設(shè)置的第一堆疊層；刻蝕第一堆疊層，以形成貫穿第一堆疊層的第一溝道孔；沿第一溝道孔的側(cè)壁形成介電層；在第一溝道孔內(nèi)填充犧牲介質(zhì)，介電層隔離犧牲介質(zhì)與第一犧牲層。本申請(qǐng)?zhí)峁┑娜S存儲(chǔ)器的制備方法在溝道孔內(nèi)填入犧牲介質(zhì)之前，在溝道孔的側(cè)壁形成介電層，使得當(dāng)犧牲介質(zhì)出現(xiàn)刻蝕缺陷時(shí)，介電層起到阻擋作用，避免在置換柵極層的工藝中柵極材料填入溝道孔內(nèi)，從而提高三維存儲(chǔ)器的良率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種三維存儲(chǔ)器及其制備方法。

背景技術(shù)

三維(3Dimension,3D)存儲(chǔ)器作為一種典型的垂直溝道式三維存儲(chǔ)器，包括襯底以及位于襯底上的堆疊層結(jié)構(gòu)。通常三維存儲(chǔ)器中堆疊層數(shù)越多，三維存儲(chǔ)器的容量越高，因此為了實(shí)現(xiàn)三維存儲(chǔ)器更高容量，堆疊層數(shù)相應(yīng)的不斷增加。

在形成貫穿堆疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)溝道孔(channel hole，CH)的過(guò)程中，需要先在下層堆疊結(jié)構(gòu)的溝道孔內(nèi)填充犧牲介質(zhì)，再形成上層堆疊結(jié)構(gòu)，最后去除犧牲介質(zhì)，從而獲得貫通上層堆疊結(jié)構(gòu)與下層堆疊結(jié)構(gòu)的溝道孔。但是，在去除犧牲介質(zhì)的過(guò)程中存在去除不完全的現(xiàn)象，使得部分犧牲介質(zhì)仍殘留在溝道孔內(nèi)，而殘留有犧牲介質(zhì)的溝道孔內(nèi)無(wú)法形成阻擋層，從而影響制備的三維存儲(chǔ)器的良率。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N三維存儲(chǔ)器的制備方法，在溝道孔內(nèi)填入犧牲介質(zhì)之前，在溝道孔的側(cè)壁形成介電層，使得當(dāng)犧牲介質(zhì)出現(xiàn)殘留時(shí)，介電層起到阻擋作用，避免在置換柵極層的工藝中柵極材料填入溝道孔內(nèi)，從而提高三維存儲(chǔ)器的良率。本申請(qǐng)還提供一種三維存儲(chǔ)器。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N三維存儲(chǔ)器的制備方法。三維存儲(chǔ)器的制備方法包括：

提供襯底；

在所述襯底上形成第一絕緣層與第一犧牲層交替堆疊設(shè)置的第一堆疊層；

刻蝕所述第一堆疊層，以形成貫穿所述第一堆疊層的第一溝道孔；

沿所述第一溝道孔的側(cè)壁形成介電層；

在所述第一溝道孔內(nèi)填充犧牲介質(zhì)，所述介電層隔離所述犧牲介質(zhì)與第一犧牲層。

在一種實(shí)施方式中，所述介電層的介電常數(shù)大于或等于3.9法/米。

在一種實(shí)施方式中，所述介電層為氧化鋁。

在一種實(shí)施方式中，在所述“在所述第一溝道孔內(nèi)填充犧牲介質(zhì)”之后，所述制備方法還包括：

在所述第一堆疊層上形成第二堆疊層，所述第二堆疊層包括多層交替堆疊的第二絕緣層及第二犧牲層；

刻蝕所述第二堆疊層，形成與所述第一溝道孔一一對(duì)應(yīng)的第二溝道孔，所述第二溝道孔露出至少部分所述犧牲介質(zhì)。

在一種實(shí)施方式中，所述第一溝道孔與所述第二溝道孔的數(shù)量為多個(gè)，在所述“刻蝕所述第二堆疊層，形成與所述第一溝道孔一一對(duì)應(yīng)的第二溝道孔”包括：

至少一個(gè)所述第二溝道孔未貫穿所述第二堆疊層，對(duì)應(yīng)的所述第一溝道孔內(nèi)的所述犧牲介質(zhì)未露出。

在一種實(shí)施方式中，所述“刻蝕所述第二堆疊層，形成與所述第一溝道孔一一對(duì)應(yīng)的第二溝道孔”之后，所述制備方法還包括：

刻蝕所述犧牲介質(zhì)，以連通所述第一溝道孔與所述第二溝道孔。

在一種實(shí)施方式中，所述“刻蝕所述犧牲介質(zhì)，以連通所述第一溝道孔與所述第二溝道孔”之后，所述制備方法還包括：

刻蝕所述介電層，以使所述第一絕緣層及所述第一犧牲層相對(duì)所述第一溝道孔露出。