一种用于3D NAND存储器的金属栅层结构及其形成方法技术

本申请提供了一种用于3D NANAD存储器的金属栅层结构及其形成方法。通过本申请实施例提供的用于3D NAND存储器的金属栅层结构的形成方法形成的每层金属栅层中，其在台阶面处的厚度大于非台阶面处的厚度，由于垂直金属连线与台阶面处的金属栅层连接，因此，该方法能够使与垂直金属连线连接的金属栅层厚度增加，以此在一次性刻蚀形成垂直金属连线通道时，金属栅层不受到过刻蚀的影响而被刻蚀穿孔，确保相邻的金属栅层有效被隔离。因此，本申请提供的形成方法能够有利于垂直金属连线通道一次刻蚀形成，减少工艺制造成本。

A metal gate structure and its formation method for 3D NAND memory

This application provides a method for metal gate layer structure 3D NANAD memory and method of forming the same. Provided by the embodiment of the invention is used for metal gate layer structure 3D NAND memory formation of each layer of metal gate layer formed in the steps of the surface of the thickness is greater than the thickness of non stepped surface, because the metal gate vertical metal line and step surface layer connection, therefore, this method can make the thickness of the metal gate layer is connected with the vertical metal wires increases, thus forming a vertical metal line channel in one-time etching, metal gate layer by etching effect by etching perforation, ensure the metal gate layer adjacent to the effective isolation. Therefore, the formation method provided by this application can be beneficial to the formation of one etching of the vertical metal connection channel and reduce the manufacturing cost.

【技术实现步骤摘要】
一种用于3DNAND存储器的金属栅层结构及其形成方法
本申请涉及存储器
，尤其涉及一种用于3DNANAD存储器的金属栅层结构及其形成方法。
技术介绍
3DNAND闪存的垂直存储结构由多层介质薄膜堆叠形成，目前已公开的3DNAND制造工艺中，存储核心区首先堆叠沉积多层介质薄膜，然后经过一系列介质膜沉积、刻蚀等工艺，最终形成垂直金属连线与存储单元层连通。主要的工艺流程包括以下步骤：1：氧化硅11/氮化硅12交替堆叠沉积；2：干法刻蚀集成工艺，形成阶梯形貌，阶梯台面为氧化硅层11；3：氧化硅13沉积，覆盖填充阶梯形貌区；4：氮化硅层12移除，金属介质填充，形成金属栅层14；5：竖直向下刻蚀氧化硅13，形成与金属栅层14连通的垂直通孔15；6：垂直通孔15填充金属介质，形成垂直金属连线16。上述步骤分别对应的结构剖面示意图如图1A至图1F所示。现有的3DNAND制造工艺中随存储单元堆叠层数增加，相应的金属栅层也同样增多。故相较于存储核心顶部区域的金属栅层，位于底部区域的金属栅层与存储核心表面距离更大。而垂直金属连线通道是在同一介质中干法刻蚀形成，不同通道孔的刻蚀速率基本相同。因此，当通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于3D NAND存储器的金属栅层结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上沉积氧化硅/氮化硅层交替堆叠结构；刻蚀所述氧化硅/氮化硅层交替堆叠结构，以形成氮化硅/氧化硅阶梯结构，其中，刻蚀截止面停留在氮化硅层；在所述氮化硅/氧化硅阶梯结构的台阶面上形成衬垫氮化硅层，使得台阶面处的整个氮化硅层的厚度大于位于非台阶面处的氮化硅层的厚度；去除位于所述氮化硅/氧化硅阶梯结构侧壁上的氮化硅层，直至露出氧化硅层侧壁；在所述氮化硅/氧化硅阶梯结构表面上沉积氧化硅，所述氧化硅填充阶梯间隙，并完全覆盖阶梯结构；去除所述堆叠结构中的氮化硅层和所述衬垫氮化硅层，并填充金属介质，从而形成金属栅层。

【技术特征摘要】
1.一种用于3DNAND存储器的金属栅层结构的形成方法，其特征在于，包括：提供衬底；在所述衬底上沉积氧化硅/氮化硅层交替堆叠结构；刻蚀所述氧化硅/氮化硅层交替堆叠结构，以形成氮化硅/氧化硅阶梯结构，其中，刻蚀截止面停留在氮化硅层；在所述氮化硅/氧化硅阶梯结构的台阶面上形成衬垫氮化硅层，使得台阶面处的整个氮化硅层的厚度大于位于非台阶面处的氮化硅层的厚度；去除位于所述氮化硅/氧化硅阶梯结构侧壁上的氮化硅层，直至露出氧化硅层侧壁；在所述氮化硅/氧化硅阶梯结构表面上沉积氧化硅，所述氧化硅填充阶梯间隙，并完全覆盖阶梯结构；去除所述堆叠结构中的氮化硅层和所述衬垫氮化硅层，并填充金属介质，从而形成金属栅层。2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述形成金属栅层之后，还包括：刻蚀位于台阶面正上方的至少部分氧化硅，直至露出每个台阶面处的至少部分金属栅层，从而形成多个垂直通孔；向每个所述垂直通孔内填充金属介质，从而形成分别与每层台阶面的金属栅层连接的垂直金属连线。3.根据权利要求1或2所述的形成方法，其特征在于，相邻两层氮化硅层中，下一层台阶面处的衬垫氮化硅层的上表面不超过其上层氮化硅层的下表面。4.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子琪，张高升，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42