[发明专利]一种3D NAND存储器件及其制造方法有效
申请号: | 202110365311.8 | 申请日: | 2021-04-02 |
公开(公告)号: | CN113113419B | 公开(公告)日: | 2022-01-25 |
发明(设计)人: | 张红;刘沙沙;卢峰;李思晢;李兆松;高晶 | 申请(专利权)人: | 长江存储科技有限责任公司 |
主分类号: | H01L27/11556 | 分类号: | H01L27/11556;H01L27/11524;H01L27/11582;H01L27/1157 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 杨丽爽 |
地址: | 430074 湖北省武汉*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 nand 存储 器件 及其 制造 方法 | ||
1.一种3D NAND存储器件的制造方法,其特征在于,包括:
提供衬底,所述衬底上形成有第一堆叠结构,所述第一堆叠结构中形成有第一沟道孔,所述第一沟道孔中形成有填充层,所述第一沟道孔包括目标沟道孔和非目标沟道孔;
对所述目标沟道孔中的填充层进行离子注入,以在所述目标沟道孔的顶部形成刻蚀停止层;
在所述第一堆叠结构上形成第二堆叠结构,刻蚀所述第二堆叠结构至所述刻蚀停止层,以在所述第一沟道孔上方形成第二沟道孔;
去除所述非目标沟道孔中的填充层,在所述第二沟道孔以及所述非目标沟道孔中形成存储结构。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述对所述目标沟道孔中的填充层进行掺杂,以在所述目标沟道孔的顶部形成刻蚀停止层,包括:
在所述第一堆叠结构上依次形成硬掩模层、减反射层以及光阻层,所述光阻层中形成有所述目标沟道孔的图案,所述图案由用于形成目标沟道孔的掩膜板确定;
以所述光阻层为遮蔽,刻蚀所述减反射层,以在所述减反射层中形成所述目标沟道孔的图案;
以所述减反射层为遮蔽,刻蚀所述硬掩模层,以暴露所述目标沟道孔;
对所述目标沟道孔中的填充层进行离子注入,以在所述目标沟道孔的顶部形成刻蚀停止层。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述硬掩模层的材料为无定形碳,所述减反射层的材料为氮氧化硅。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的制造方法,其特征在于,所述第一堆叠结构包括核心存储区和台阶区,所述核心存储区中形成有实际沟道孔,所述台阶区中形成有虚拟沟道孔,所述目标沟道孔包括所述虚拟沟道孔以及部分所述实际沟道孔。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的制造方法,其特征在于,所述去除所述非目标沟道孔中的填充层,在所述第二沟道孔以及所述非目标沟道孔中形成存储结构包括:
去除所述非目标沟道孔中的填充层,以形成贯通所述第一堆叠结构和所述第二堆叠结构的沟道孔;
在所述目标沟道孔上方的第二沟道孔以及所述沟道孔中形成存储功能层和沟道层,所述存储功能层包括:依次层叠的阻挡层、电荷存储层以及隧穿层。
6.根据权利要求5所述的制造方法,其特征在于,所述在所述目标沟道孔上方的第二沟道孔以及所述沟道孔中形成存储功能层和沟道层,包括:
在所述目标沟道孔上方的第二沟道孔以及所述沟道孔的底部和侧壁形成存储功能层;
刻蚀所述目标沟道孔上方的第二沟道孔以及所述沟道孔底部的存储功能层,以打开所述存储功能层;
在所述存储功能层的表面形成沟道层。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的制造方法,其特征在于,所述填充层的材料为多晶硅;
所述去除所述非目标沟道孔中的填充层包括:
利用四甲基氢氧化铵去除所述非目标沟道孔中的填充层。
8.一种3D NAND存储器件,其特征在于,包括:
衬底,所述衬底上形成有第一堆叠结构,所述第一堆叠结构中形成有第一沟道孔,所述第一沟道孔中形成有填充层,所述第一沟道孔包括目标沟道孔和非目标沟道孔;
所述目标沟道孔的顶部形成有刻蚀停止层;所述刻蚀停止层为掺杂有离子的多晶硅;
所述第一堆叠结构上形成有第二堆叠结构,所述第二堆叠结构中形成有第二沟道孔,且所述第二沟道孔位于所述第一沟道孔上方;
在所述第二沟道孔和所述非目标沟道孔中形成有存储结构。
9.根据权利要求8所述的器件,其特征在于,所述第一堆叠结构包括核心存储区和台阶区,所述核心存储区中形成有实际沟道孔,所述台阶区中形成有虚拟沟道孔,所述目标沟道孔包括所述虚拟沟道孔以及部分所述实际沟道孔。
10.根据权利要求8或9所述的器件,其特征在于,所述存储结构包括依次层叠的存储功能层和沟道层,所述存储功能层包括依次层叠的阻挡层、电荷存储层以及隧穿层。
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H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
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