[發(fā)明專利]3D存儲(chǔ)器件的制造方法及3D存儲(chǔ)器件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110559965.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-21
• 公開（公告）號(hào): CN113629059A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李磊;蒲浩;李拓;許宗珂
• 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): H01L27/11524
• 分類號(hào): H01L27/11524;H01L27/11556;H01L27/1157;H01L27/11582
• 代理公司: 北京成創(chuàng)同維知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;楊思雨

本申請(qǐng)公開了一種3D存儲(chǔ)器件的制造方法及3D存儲(chǔ)器件。該3D存儲(chǔ)器件的制造方法包括：形成位于襯底上方的疊層結(jié)構(gòu)；形成貫穿疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)溝道柱；以及形成貫穿疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)假溝道柱，各個(gè)假溝道柱的側(cè)壁為氧化層，其中，采用濕法氧化工藝氧化多晶硅層以形成氧化層。該制造方法有利于降低生產(chǎn)成本，并提高了3D存儲(chǔ)器件的良率和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及存儲(chǔ)器技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種3D存儲(chǔ)器件的制造方法及3D存儲(chǔ)器件。

背景技術(shù)

存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)密度的提高與半導(dǎo)體制造工藝的進(jìn)步密切相關(guān)。隨著半導(dǎo)體制造工藝的特征尺寸越來越小，存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)密度越來越高。為了進(jìn)一步提高存儲(chǔ)密度，已經(jīng)開發(fā)出三維結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器件(即，3D存儲(chǔ)器件)。3D存儲(chǔ)器件包括沿著垂直方向堆疊的多個(gè)存儲(chǔ)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。

現(xiàn)有的3D存儲(chǔ)器件主要用作非易失性的閃存。兩種主要的非易失性閃存技術(shù)分別采用NAND和NOR結(jié)構(gòu)。與NOR存儲(chǔ)器件相比，NAND存儲(chǔ)器件中的讀取速度稍慢，但寫入速度快，擦除操作簡單，并且可以實(shí)現(xiàn)更小的存儲(chǔ)單元，從而達(dá)到更高的存儲(chǔ)密度。因此，采用NAND結(jié)構(gòu)的3D存儲(chǔ)器件獲得了廣泛的應(yīng)用。

在NAND結(jié)構(gòu)的3D存儲(chǔ)器件中，采用疊層結(jié)構(gòu)提供選擇晶體管和存儲(chǔ)晶體管的柵極導(dǎo)體，采用單溝道組(Single channel formation)結(jié)構(gòu)形成具有存儲(chǔ)功能的存儲(chǔ)單元串。隨著3D存儲(chǔ)器件中沿垂直方向堆疊的存儲(chǔ)單元層數(shù)越來越多，需要采用假溝道柱(DummyChannel Hole)對(duì)疊層結(jié)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械支撐，以防止疊層結(jié)構(gòu)發(fā)生形變，然而，現(xiàn)有技術(shù)中制造假溝道柱的工藝仍存在尺寸不受控制和成本過高的問題。

期望進(jìn)一步改進(jìn)3D存儲(chǔ)器件的制造方法及3D存儲(chǔ)器件，以提高3D存儲(chǔ)器件的良率和可靠性。

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(chǔ)器件的制造方法及3D存儲(chǔ)器件，從而使得假溝道柱的尺寸更易控并降低生產(chǎn)成本。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種3D存儲(chǔ)器件的制造方法，包括：形成位于所述襯底上方的疊層結(jié)構(gòu)；形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)溝道柱；以及形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)假溝道柱，各個(gè)所述假溝道柱的至少一部分為氧化層，其中，采用濕法氧化工藝氧化多晶硅層以形成所述氧化層。

可選的，形成所述多個(gè)假溝道柱的方法包括：形成貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)開孔；形成位于所述多個(gè)開孔內(nèi)的所述多晶硅層；以及將所述多晶硅層氧化以形成所述氧化層，從而形成各個(gè)所述假溝道柱的至少一部分。

可選的，所述多晶硅層均勻形成于所述開孔的暴露表面，從而所述氧化層形成所述多個(gè)假溝道柱的側(cè)壁。

可選的，所述將所述多晶硅層氧化以形成所述氧化層之后，所述方法還包括：填充所述開孔，形成覆蓋所述氧化層的氧化物。

可選的，采用緩蝕劑控制增強(qiáng)法(Inhibitor Controlled Enhanced，簡稱ICE)生長法形成所述氧化物。

可選的，所述假溝道柱的側(cè)壁厚度不小于10納米。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種3D存儲(chǔ)器件，包括：襯底；位于所述襯底上方的疊層結(jié)構(gòu)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括交替堆疊的多個(gè)柵極導(dǎo)體和多個(gè)層間絕緣層；貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)溝道柱；以及貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)的多個(gè)假溝道柱，各個(gè)所述假溝道柱的至少一部分為氧化層，其中，所述氧化層采用濕法氧化工藝氧化多晶硅層而形成。

可選的，所述氧化層形成所述多個(gè)假溝道柱的側(cè)壁。

可選的，所述假溝道柱還包括：覆蓋所述氧化層的氧化物。

可選的，所述假溝道柱的側(cè)壁厚度不小于10納米。