[发明专利]一种利用离子注入增大阶梯区域接触窗口的方法

说明书

本发明涉及一种利用离子注入增大阶梯区域接触窗口的方法，所述方法包括如下步骤：形成阶梯堆栈；对上述阶梯堆栈进行阶梯刻蚀，形成阶梯区域；对所述阶梯区域进行离子注入，在阶梯区域分别形成呈阶梯状分布的注入氧化物层和注入氮化物层；对离子注入后的阶梯区域进行填充和置换。本发明采用离子注入增大台阶处湿法刻蚀的速率，增大去除氮化硅后的体积，进而加厚了台阶处钨层的厚度，增大工艺的窗口，减少了掩模次数，降低生产成本，该方法增加了字线在阶梯堆栈区的金属厚度，用简单的方法增大了工艺窗口，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种利用离子注入增大阶梯区域接触窗口的方法，涉及3D NAND存储器制造技术领域。

背景技术

由于3D NAND的触点结构需要穿透多层薄膜并停在不同界面，实际刻蚀的过程中由于字线的均匀性，导致不同深度的触点需要拆分开来加工(如图2所示)。如图1所示，3DNAND阶梯区域的字线厚度是均匀的，这样用同一张掩模来做触点，刻蚀开不同高度，就容易导致吃穿(右上画圈部分)。针对未来发展要求字线厚度越来越小的情况下，用一张掩模来达到多层触点的定义，预计会更加困难。

发明内容

本发明通过在阶梯区域上引入离子注入，增大氧化物/氮化硅的去除时的刻蚀速率，在通过刻蚀去除氮化硅的过程中，能够刻蚀掉更多的空间，从而在阶梯堆栈区域形成更厚的钨层。

具体的，本发明提供了一种利用离子注入增大阶梯区域接触窗口的方法，所述方法包括如下步骤：

形成阶梯堆栈；

对上述阶梯堆栈进行阶梯刻蚀，形成阶梯区域；

对所述阶梯区域进行离子注入，在阶梯区域分别形成呈阶梯状分布的注入氧化物层和注入氮化物层；

对离子注入后的阶梯区域进行填充和置换。

优选的，所述阶梯堆栈的形成方法为在硅基板上交替形成若干层氧化物层和氮化物层。

优选的，所述氧化物是氧化硅，所述氮化物是氮化物。

优选的，形成所述氧化物层和氮化物层的工艺使用薄膜沉淀工艺。

优选的，所述薄膜沉淀工艺包括以下中的一种或多种：化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、或原子层沉积法(ALD)。

优选的，使用干法/湿法刻蚀工艺来形成所述阶梯区域

优选的，所述注入氧化物层位于注入氮化物层的上表面。

优选的，所述对离子注入后的阶梯区域进行填充和置换的具体过程如下：首先通过使用干法/湿法刻蚀工艺来刻蚀除掉氮化硅层、注入氧化物层和注入氮化物层，被刻蚀掉的部分形成沟槽；然后使用导电材料填充上述沟槽，形成导电层；最后，使用填充材料覆盖阶梯区域，使其顶部重新形成一个平面。

优选的，所述填充导电材料和/或使用填充材料覆盖阶梯区域的工艺包括以下中的一种或多种：化学气相沉积法(CVD)、物理气相沉积法(PVD)、或原子层沉积法(ALD)。

优选的，所述导电材料为钨、钴、铜、铝和/或硅化物中的一种或几种的组合；所述填充材料为氧化硅。

本发明采用离子注入增大台阶处湿法刻蚀的速率，增大去除氮化硅后的体积，进而加厚了台阶处钨层的厚度，增大工艺的窗口，减少了掩模次数，降低生产成本，该方法增加了字线在阶梯堆栈区的金属厚度，用简单的方法增大了工艺窗口，降低了生产成本。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：