用于制造半导体器件的方法技术

一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成模制结构，使得模制结构包括交替且重复地层叠的层间绝缘膜和牺牲膜；形成穿过模制结构的沟道孔；在沟道孔内形成垂直沟道结构；通过去除牺牲膜来暴露出层间绝缘膜的表面；沿层间绝缘膜的表面形成氧化铝膜；在氧化铝膜上形成连续膜；以及对连续膜进行氮化以形成TiN膜。

【技术实现步骤摘要】
用于制造半导体器件的方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年4月28日提交给韩国知识产权局的题为“MethodforFabricatingSemiconductorDevice”(“制造半导体器件的方法”)的韩国专利申请No.10-2017-0054997的优先权，其公开内容通过引用方式全部合并于此。
各实施例涉及用于制造半导体器件的方法。
技术介绍
半导体存储器件是通过使用诸如硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)等的半导体来实现的存储器件。半导体存储器件大致分为易失性存储器件和非易失性存储器件。易失性存储器件是当电源切断时存储的数据消失的存储器件。易失性存储器件包括静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)等。非易失性存储器件是即使电源切断时也能够保持存储的数据的存储器件。非易失性存储器件包括闪存器件、只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、电阻存储器件(例如，相变RAM(PRAM)、铁电RAM(FRAM)、电阻式RAM(RRAM))等。
技术实现思路
各实施例可以通过提供用于制造半导体器件的方法来实现，所述方法包括：在衬底上形成模制结构，使得所述模制结构包括交替且重复地层叠的多个层间绝缘膜和多个牺牲膜；形成穿过所述模制结构的沟道孔；在所述沟道孔内形成垂直沟道结构；通过去除所述多个牺牲膜来暴露出所述多个层间绝缘膜的表面；沿所述多个层间绝缘膜的表面形成氧化铝膜；在所述氧化铝膜上形成含有Ti的连续膜；以及对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜。各实施例可以通过提供用于制造半导体器件的方法来实现，所述方法包括：沉积AlO膜；在所述AlO膜上形成连续膜，其中，所述连续膜的厚度大于0埃且不超过20埃；对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜；以及在所述TiN膜上形成含有钨的金属膜。各实施例可以通过提供用于制造半导体器件的方法来实现，所述方法包括：通过蚀刻衬底而形成沟槽；沿所述沟槽的内壁形成AlO膜；沿着所述AlO膜的上表面形成连续膜，使得所述连续膜的厚度大于0埃且不超过20埃；对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜；以及在所述TiN膜上形成金属膜。附图说明通过参照附图详细描述示例性实施例，各特征对于本领域技术人员而言将是显而易见的，其中：图1至图12示出了根据一些示例性实施例的用于制造半导体器件的方法中的各阶段的视图。图13至图20示出根据一些示例性实施例的用于制造半导体器件的方法中的各阶段的视图。具体实施方式在以下描述中，将参照图1至图12描述根据一些示例性实施例的用于制造半导体器件的方法。图1至图12示出了根据一些示例性实施例的用于制造半导体器件的方法中的各阶段的视图。首先，参考图1，可以在第一衬底100上形成模制结构。第一衬底100可以是例如体硅或绝缘体上硅。在一个实施方式中，第一衬底100可以是第一硅衬底，或者可以包括其他材料，诸如硅锗、锑化铟、铅碲化合物、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。在一个实施方式中，第一衬底100可以具有形成在基体衬底上的外延层。可以在第一衬底100上交替地层叠牺牲膜121和第一层间绝缘膜110。例如，多个牺牲膜121和多个第一层间绝缘膜110可以顺序地层叠，从而可以形成垂直模制结构。在该示例中，牺牲膜121和第一层间绝缘膜110可以包括彼此不同的材料。在这个例子中，不同的材料意味着这些材料对特定蚀刻剂或蚀刻气体具有不同蚀刻选择性。因此，当利用特定的蚀刻剂或蚀刻气体执行蚀刻工艺时，可以仅去除牺牲膜121，而可以保留第一层间绝缘膜110。在一个实施方式中，牺牲膜121可以是例如氮化硅膜，并且第一层间绝缘膜110可以是例如氧化硅膜。在一个实施方式中，牺牲膜121和第一层间绝缘膜110可以包括允许牺牲膜121和第一层间绝缘膜110分别相对于彼此具有蚀刻选择性的材料。在一个实施方式中，第一层间绝缘膜110可以包括低k电介质材料。低k电介质材料意味着材料具有比氧化硅的介电常数低的介电常数。可以在第一衬底100上交替层叠的多个牺牲膜121和多个第一层间绝缘膜110的内部形成沟道孔CHH或者穿过在第一衬底100上交替层叠的多个牺牲膜121和多个第一层间绝缘膜110形成沟道孔CHH。例如，沟道孔CHH可以穿过多个牺牲膜121和多个第一层间绝缘膜110。在形成沟道孔CHH的情况下，例如，第一衬底100的上表面可以暴露，而不是被模制结构覆盖。例如，可以通过蚀刻多个第一层间绝缘膜110的第一区域(区域I)和多个牺牲膜121的第一区域(区域I)来形成沟道孔CHH。多个第一层间绝缘膜110的区域I和多个牺牲膜121的区域I可以是在垂直方向上重叠的各位置处的各区域。例如，多个沟道孔CHH可以形成为在水平方向上彼此间隔开。在一个实施方式中，如图1所示，例如，该器件可以包括在水平方向上间隔开的两个沟道孔CHH。通过形成沟道孔CHH，多个第一层间绝缘膜110和多个牺牲膜121在水平方向上的各侧表面(例如，沟道孔CHH的内表面)也可以被暴露。可以例如以使用硬掩模的方式来形成沟道孔CHH。例如，可以在第一层间绝缘膜上形成仅暴露出沟道孔CHH的形状的硬掩模，并且可以通过用干法蚀刻来顺序地蚀刻暴露部分来形成沟道孔CHH。因此，沟道孔CHH的侧壁可以具有基本垂直的轮廓。可替换地，如图1所示，沟道孔CHH的侧壁可以呈锥形。随着越远离暴露部分，模制结构在垂直方向上的蚀刻速率越弱，可以产生锥形形状。在一个实施方式中，沟道孔CHH的位置可以不在例如单个水平方向上对齐。例如，多个沟道孔CHH可以以之字形方式布置并且彼此间隔开。绝缘层130可以形成在每个沟道孔CHH的侧壁上。在一个实施方式中，绝缘层130可以沿着最上层的第一层间绝缘膜110的上表面以及沿着沟道孔CHH的侧壁和底表面形成。此后，回蚀工艺可以实质上去除最上面的第一层间绝缘膜110的上表面和形成在第一衬底100的上表面上的绝缘层130的各部分。因此，具有吸管形状的绝缘层130可以形成在每个沟道孔CHH的侧壁上，该吸管形状暴露第一衬底100的上表面。例如，绝缘层130可以具有内部穿透的圆柱体的形状。在一个实施方式中，绝缘层130可以包括例如阻挡绝缘层131、电荷捕获层132和隧道绝缘层133。这将在下面详细解释。在一个实施方式中，形成绝缘层130的多个膜可以分别通过例如化学气相沉积(CVD)工艺、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺、原子层沉积(ALD)工艺等来形成。接下来，参考图2，可以在沟道孔CHH内形成沟道层140。沟道层140可以沿着绝缘层130的上表面或向内的表面形成。沟道层140也可以沿着由沟道孔CHH暴露出的第一衬底100的上表面形成或者沿着在沟道孔CHH中暴露出的第一衬底100的上表面形成。例如，沟道层140可以具有覆盖沟道孔CHH的侧壁和底表面的杯形。在一个实施方式中，沟道层140可以通过使用选择性掺杂有杂质的多晶硅或非晶硅来形成。在通过使用多晶硅或非晶硅形成沟道层140之后，可以通过退火或激光束辐射将其转化为单晶硅。在这种情况下，因为可以去除沟道层140内的缺陷，所以可以改善半导体器件的性能。由于沟道层140是薄膜，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成模制结构，使得所述模制结构包括交替且重复地层叠的多个层间绝缘膜和多个牺牲膜；形成穿过所述模制结构的沟道孔；在所述沟道孔内形成垂直沟道结构；通过去除所述多个牺牲膜来暴露出所述多个层间绝缘膜的表面；沿所述多个层间绝缘膜的表面形成氧化铝膜；在所述氧化铝膜上形成含有Ti的连续膜；以及对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜。

【技术特征摘要】
2017.04.28 KR 10-2017-00549971.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底上形成模制结构，使得所述模制结构包括交替且重复地层叠的多个层间绝缘膜和多个牺牲膜；形成穿过所述模制结构的沟道孔；在所述沟道孔内形成垂直沟道结构；通过去除所述多个牺牲膜来暴露出所述多个层间绝缘膜的表面；沿所述多个层间绝缘膜的表面形成氧化铝膜；在所述氧化铝膜上形成含有Ti的连续膜；以及对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续膜的厚度大于0埃且不超过20埃。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述垂直沟道结构包括：沟道层，其在所述沟道孔内形成为杯形；芯层，其填充所述沟道层的内部；以及绝缘膜，其围绕所述沟道层的外部。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述垂直沟道结构的所述绝缘膜包括：隧道绝缘层，其形成在所述沟道层上；电荷捕获层，其形成在所述隧道绝缘层上；以及阻挡绝缘层，其形成在所述电荷捕获层上。5.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述连续膜进行氮化包括NH3退火、N2等离子体处理或快速热处理。6.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述TiN膜上形成金属膜。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属膜包括钨。8.根据权利要求7所述的方法，其中，形成所述金属膜包括使用WF6作为前体。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述连续膜中的氮的浓度小于所述连续膜中的氧的浓度。10.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：沉积AlO膜；在所述AlO膜上形成连续膜，其中，所述连续膜的厚度大于0埃且不超过20埃；对所述连续膜进行氮化以形成TiN膜；以及在所述TiN膜上形成含有钨的金属膜。11.根据权利要求10所述的方法，其中，基于所述连续膜中的100重量份的氮和氧，在所述连续膜中的氮含量为0重量份至40重量份。12.根据权利要求10所述的方法，还包括：在衬底上形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵容锡，金亨俊，金重浩，罗重渊，金毕奥，安宰永，吴其龙，李圣海，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR