间隙填充材料的等离子体掺杂制造技术

本申请案涉及间隙填充材料的等离子体掺杂。在用于使用旋涂电介质材料形成电子装置的多种过程中，可通过使用等离子体掺杂使这些材料固化来增强所述旋涂电介质材料的性质。举例来说，可增加所述经固化材料的硬度及杨氏模量。可增强其它性质。使所述旋涂电介质材料固化的所述等离子体掺杂使用一种作为与所离子化的物种相关联的等离子体离子植入物与高能量辐射的组合的机制。另外，可通过选择对应于关于长度的选择变化的所使用的特定掺杂剂的植入物能量及掺杂剂剂量沿着所述旋涂电介质材料的长度修改所述旋涂电介质材料的物理性质。质。质。

【技术实现步骤摘要】
间隙填充材料的等离子体掺杂
[0001]优先权申请案
[0002]本申请案主张2019年12月31日申请的序列号为62/955,814的美国临时申请案的优先权权益，所述美国申请案以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本专利技术的实施例大体上涉及电子装置的制造及经制造电子装置，且更明确来说，涉及电子装置及使用等离子体掺杂形成电子装置。

技术介绍

[0004]存储器装置通常被提供作为计算机或其它电子装置中的内部半导体集成电路。存在许多不同类型的存储器，包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器需要电力来维持其数据，且包含随机存取存储器(RAM)、动态随机存取存储器(DRAM)或同步动态随机存取存储器(SDRAM)等。非易失性存储器可在未被供电时保留所存储数据，且包含快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电阻可变存储器(例如相变随机存取存储器(PCRAM))、电阻性随机存取存储器(RRAM)、磁阻性随机存取存储器(MRAM)或三维(3D)XPointTM存储器等。3D X
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Point存储器是具有可堆叠交叉栅格数据存取阵列的非易失性存储器(NVM)技术，其中位存储是基于体电阻的变化。
[0005]快闪存储器作为非易失性存储器用于各种电子应用。快闪存储器装置通常包含允许高存储器密度、高可靠性及低功率消耗的一或多个群组的单晶体管、浮动栅极或电荷陷阱存储器单元。两种常见类型的快闪存储器阵列架构包含NAND及NOR架构，其以每一者的基本存储器单元配置布置成的逻辑形式命名。存储器阵列的存储器单元通常布置成矩阵。在实例中，阵列的行中的每一浮动栅极存储器单元的栅极耦合到存取线(例如字线)。在NOR架构中，阵列的列中的每一存储器单元的漏极耦合到数据线(例如位线)。在NAND架构中，阵列的串中的每一存储器单元的漏极一起串联(源极到漏极)耦合于源极线与位线之间。

技术实现思路

[0006]本专利技术的一个实施例提供一种方法，其包括：形成旋涂电介质作为在电子装置中提供电隔离的电介质；及通过对所述旋涂电介质进行等离子体掺杂(PLAD)使所述旋涂电介质固化。
[0007]本专利技术的另一实施例提供一种方法，其包括：形成富碳旋涂电介质(C
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SOD)作为在电子装置中提供电隔离的电介质；及通过使所述C
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SOD经受提供大于10eV的光子能量的等离子体离子植入物与所述等离子体离子植入物的物种的组合来使所述C
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SOD固化。
[0008]本专利技术的又另一实施例提供一种存储器装置，其包括：三维存储器阵列；及电介质膜，其在所述存储器阵列中提供电隔离，所述电介质膜包含旋涂电介质(SOD)作为所述存储器阵列的存储器单元的堆叠之间的电介质，其中所述SOD包含碳及等离子体植入离子。
附图说明
[0009]不一定按比例绘制的图式通常通过实例而非通过限制说明本专利技术中论述的各个实施例。
[0010]图1是表示根据各个实施例的X
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Point存储器装置的垂直3D堆叠的布置的框图。
[0011]图2是根据各个实施例的具有由电介质间隙填料分离及覆盖的两个堆叠的3D X
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Point装置中的两个堆叠的部分的表示。
[0012]图3是根据各个实施例的具有由电介质间隙填料分离及覆盖的两个堆叠的3D X
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Point装置中的两个堆叠的部分的另一表示。
[0013]图4是根据各个实施例的具有由电介质间隙填料彼此分离及覆盖的多个堆叠的3D X
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Point装置中的多个堆叠的部分的表示。
[0014]图5是根据各个实施例的用于晶片的等离子体掺杂的设备的表示。
[0015]图6展示根据各个实施例的使用常规方法及不同PLAD方法使C
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SOD固化的实验结果的表。
[0016]图7展示根据各个实施例的使用常规方法及不同PLAD方法使C
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SOD固化的实验结果的表。
[0017]图8展示根据各个实施例的来自关于SiOC SOD的X射线反射测量术(XRR)测量的密度分布的表。
[0018]图9A到9C展示根据各个实施例的与C
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SOD的PLAD的参数集相关联的三种情况。
[0019]图10展示根据各个实施例的He浓度分布的物质中离子的停止及范围(SRIM)模拟。
[0020]图11是根据各个实施例的制备电子装置中的电介质膜的实例方法的特征的流程图。
[0021]图12是根据各个实施例的制备电子装置中的电介质膜的实例方法的实施例的特征的流程图。
[0022]图13展示根据各个实施例的实例系统的框图，所述实例系统包含用三维存储器阵列结构化使得存储器阵列中的电介质膜包含PLAD固化SOD的存储器。
具体实施方式
[0023]以下详细描述涉及通过说明展示可实施的各个实施例的附图。足够详细地描述这些实施例以使所属领域的一般技术人员能够实践这些及其它实施例。可利用其它实施例，且可对这些实施例作出结构改变、逻辑改变、机械改变及电改变。各个实施例不一定是互相排斥的，这是因为一些实施例可与一或多个其它实施例组合以形成新的实施例。因此，以下详细描述不应以限制性意义理解。
[0024]电子装置制造中的旋涂沉积是将材料施覆于晶片的工艺，其中所述材料最初以液体形式被施配在晶片上且晶片经旋转以实现材料的均匀分布且接着材料通过低温(例如<200℃)素烧凝固。旋涂材料出于其良好的间隙填充性质用作电子装置中的浅沟槽隔离(STI)及金属前电介质施加两者中的窄且高深宽比沟槽填充的电介质间隙填料。举例来说，在数个三维(3D)存储器中，存在可选择存储器单元的列，其中在制造时所述列之间存在电隔离所述列中的各个列的间隙，虽然在一些架构中，导电板状结构可基于相应架构连接所述列中的一些的部分。间隙经填充有电介质材料，其中此电介质材料称为电介质间隙填料
或间隙填料。间隙填料的旋涂电介质(SOD)可包含例如硅酸盐、硅氧烷、硅氮烷或倍半硅氧烷的材料。SOD还包含旋涂玻璃(SOG)及旋涂电介质聚合物。举例来说，交叉点(X
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Point)存储器组件使用了富碳旋涂电介质(C
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SOD)膜在例如字线的存取线WL及在例如位线的数据线BL处填充堆叠之间的间隙以消除空隙来进行更好的填充。此C
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SOD膜可在低温下提供足够的密度。出于本描述的目的，低碳(C原子％)SOD是具有10到30％C含量的SOD，且富碳SOD是具有30到60％C含量的SOD。含量是按原子百分比，其中C％是碳含量的原子百分比，其可通过X射线光电子光谱学(XPS)检测。举例来说，在SiOC组合物中，C、Si及O的原子百分比加在一起总共是100％。
[0025]X
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Point WL或BL沟槽本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种方法，其包括：形成旋涂电介质作为在电子装置中提供电隔离的电介质；及通过对所述旋涂电介质进行等离子体掺杂PLAD使所述旋涂电介质固化。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述旋涂电介质是旋涂玻璃。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包含通过以根据植入物能量或植入物剂量与所述旋涂电介质的长度的关系选择的级别施加植入物能量及植入物剂量选择性地修改所述旋涂电介质的物理性质。4.根据权利要求3所述的方法，其中选择性地修改所述旋涂电介质包含相对于所述旋涂电介质的本体区域修改所述旋涂电介质的表面区域或相对于所述旋涂电介质的表面区域修改所述旋涂电介质的本体区域。5.根据权利要求4所述的方法，其中修改所述旋涂电介质包含使表面区域密化同时所述本体区域保持未经密化或使所述表面区域软化同时使所述本体区域密化。6.根据权利要求3所述的方法，其中选择性地修改所述旋涂电介质包含使用范围从100eV到10KeV的植入物能量。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述PLAD包含使用提供大于10eV的光子能量的掺杂剂。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述PLAD包含用氦进行掺杂。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述PLAD包含用以下各者中的一或多者进行掺杂：氢、氮、硼、二硼烷、氟化物、三氟化硼、碳及锗。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述旋涂电介质包含具有按原子百分比从大约10％到60％的不同碳含量的有机旋涂电介质及光可成像旋涂电介质中的一或多者。11.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包含在固化之后使所述旋涂电介质经受化学机械抛光CMP工艺。12.根据权利要求11所述的方法，其中在固化之后所述旋涂电介质具有由所述固化提供的超过10Gpa的用于执行所述CMP的杨氏模量。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包含在固化之后使所述旋涂电介质经受干式蚀刻。14.一种方法，其包括：形成富碳旋涂电介质C
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SOD作为在电子装置中提供电隔离的电介质；及通过使所述C
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SOD经受提供大于10eV的光子能量的等离子体离子植入物与所述等离子体离子植入物的物种的组合来使所述C
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SOD固化。15.根据权利要求14所述的方法，其中使所述C
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SOD经受所述组合包含使所述C
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SOD经受所述组合达一分钟或少于一分钟。16.根据权利要求14所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：