三维存储器及其制造方法技术

本申请提供一种三维存储器及其制造方法，该制造方法包括：在衬底上形成包括交替堆叠的介质层和牺牲层的堆叠结构，堆叠结构包括位于台阶区的台阶结构，牺牲层的位于台阶结构的至少一部分暴露；在牺牲层的暴露的至少一部分上形成包括掺氮碳化硅的第一覆盖层；在第一覆盖层上形成包括富硅氧化硅的第二覆盖层；以及在第二覆盖层上形成填充层，以为台阶区提供平整的表面。的表面。的表面。

【技术实现步骤摘要】
三维存储器及其制造方法


[0001]本申请涉及半导体
具体地，本申请涉及一种三维存储器及其制造方法。

技术介绍

[0002]平面结构的NAND器件已近实际扩展的极限，为了进一步提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D NAND存储器件。在3DNAND存储器件结构中，可采用垂直地或大致垂直地交替堆叠介质层和导电层来形成叠层结构，叠层结构包括核心区和台阶区，其中，核心区可用于形成沟道结构的阵列，台阶区可用于形成台阶结构。
[0003]应当理解，该
技术介绍
部分旨在部分地为理解该技术提供有用的背景，然而，这些内容并不一定属于在本申请的申请日之前本领域技术人员已知或理解的内容。

技术实现思路

[0004]本申请的一方面提供一种三维存储器的制备方法，包括：在衬底上形成包括交替堆叠的介质层和牺牲层的堆叠结构，所述堆叠结构包括位于台阶区的台阶结构，所述牺牲层的位于所述台阶结构的至少一部分暴露；在所述牺牲层的暴露的至少一部分上形成包括掺氮碳化硅的第一覆盖层；在所述第一覆盖层上形成包括富硅氧化硅的第二覆盖层，以及在所述第二覆盖层上形成填充层。
[0005]在本申请的一个实施方式中，其中，所述第二覆盖层的与所述第一覆盖层相接触的至少一部分转化为结合层，所述结合层包括氧化硅。
[0006]在本申请的一个实施方式中，其中，所述富硅氧化硅包括单质硅，位于所述第二覆盖层中的至少一部分所述单质硅氧化为所述结合层。
[0007]在本申请的一个实施方式中，在形成所述第一覆盖层的过程中，所述第一覆盖层的暴露的表面形成碳氢悬挂键；并且在形成所述第二覆盖层的过程中，所述碳氢悬挂键与所述第二覆盖层中的至少一部分氧原子形成水蒸气。
[0008]在本申请的一个实施方式中，所述至少一部分所述单质硅湿氧化为所述结合层包括：所述水蒸气将所述至少一部分所述单质硅湿氧化为所述结合层。
[0009]在本申请的一个实施方式中，采用原子层沉积工艺或高密度等离子体化学气相沉积工艺形成所述第二覆盖层。
[0010]在本申请的一个实施方式中，形成所述第二覆盖层包括退火过程，所述退火过程的温度范围为600℃～1400℃。
[0011]在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括：形成贯穿所述堆叠结构并延伸至所述衬底中的栅线隙；以及经由所述栅线隙将所述牺牲层替换为导电层。
[0012]在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括：形成依次贯穿所述填充层、第二覆盖层以及所述第一覆盖层并延伸至对应的导电层中的字线接触部。
[0013]在本申请的一个实施方式中，形成所述字线接触部包括：在所述台阶结构上方形成贯穿所述填充层并延伸至所述第一覆盖层中的接触孔；以及继续处理延伸至所述第一覆
盖层中的所述接触孔，使其延伸至对应的导电层。
[0014]在本申请的一个实施方式中，形成所述字线接触部包括：在所述接触孔内填充导电材料以形成所述字线接触部。
[0015]本申请的另一方面提供一种三维存储器，包括：第一半导体层；叠层结构，位于所述第一半导体层上，所述叠层结构包括交替堆叠的介质层和导电层，所述叠层结构包括位于台阶区的台阶结构；第一覆盖层，包括掺氮碳化硅，所述第一覆盖层覆盖所述导电层的位于所述台阶结构的至少一部分；第二覆盖层，包括富硅氧化硅，所述第二覆盖层位于所述第一覆盖层上；以及填充层，位于所述第二覆盖层上。
[0016]在本申请的一个实施方式中，所述三维存储器还包括：结合层，位于所述第一覆盖层和所述第二覆盖层之间。
[0017]在本申请的一个实施方式中，其中，所述第二覆盖层包括的富硅氧化硅中的硅原子和氧原子的比例在1:1～2之间。
[0018]在本申请的一个实施方式中，所述三维存储器还包括：字线接触部，依次贯穿所述填充层、第二覆盖层以及所述第一覆盖层并延伸至对应的导电层中。
[0019]在本申请的一个实施方式中，所述三维存储器还包括：栅线隙结构，包括由外而内依次设置的绝缘层和导体层。
附图说明
[0020]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施方式的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更加明显。在附图中，
[0021]图1为根据本申请实施方式的三维存储器的制造方法的流程示意图；
[0022]图2
‑
图10为根据本申请的一些实施方式的三维存储器的制造方法在实施某些步骤之后的局部示意图；
[0023]图11为根据本申请的一些实施方式的三维存储器的示意图；
[0024]图12为根据本申请的另一些实施方式的三维存储器的示意图。
具体实施方式
[0025]为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。在说明书全文中，相同的附图标号指代相同的元件。
[0026]注意，说明书中对“一个实施方式”、“实施方式”、“示例实施方式”、“一些实施方式”、“示例性地”等的引用指示所描述的实施方式可以包括特定特征、结构或特性，但是每个实施方式可以不一定包括该特定特征、结构或特性。此外，这些短语不一定是指相同的实施方式。此外，当结合实施方式描述特定特征、结构或特性时，无论是否明确描述，结合其他实施方式实现这种特征、结构或特性都将在相关领域技术人员的知识范围内。
[0027]通常，术语可以至少部分地从上下文中的使用来理解。例如，至少部分地取决于上下文，如本文所使用的术语“一个或多个”可以用于以单数意义描述任何特征、结构或特性，或者可以用于以复数意义描述特征、结构或特性的组合。类似地，诸如“一”或“所述”的术语同样可以被理解为传达单数用法或传达复数用法，这至少部分地取决于上下文。此外，术语
“
基于”可以被理解为不一定旨在传达排他的一组因素，并且可以替代地允许存在不一定明确描述的附加因素，这同样至少部分地取决于上下文。
[0028]应容易理解的是，在本公开中的“上”、“上方”和“之上”的含义应该以最广泛的方式来解释，使得“上”不仅意味着“直接在某物上”，而且还包括“在某物上”并且其间具有中间特征或层的含义，并且“上方”或“之上”不仅意味着在某物“上方”或“之上”的含义，而且还可以包括在某物“上方”或“之上”并且其间不具有中间特征或层(即，直接在某物上)的含义。
[0029]此外，诸如“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空间相对术语在本文中为了便于描述可以用于描述一个元件或特征与另一个(多个)元件或(多个)特征的如图中所示的关系。空间相对术语旨在涵盖器件在使用或操作中的除了图中描绘的取向之外的不同取向。装置可以以其它方式被定向(旋转90度或在其它取向)，并且相应地，本文所使用的空间相对描述词也可以被类似地解释。
[0030]如在本文使用的，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在整个上层结构或下层结构之上延伸，或者可以具有小于下层结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.三维存储器的制备方法，包括：在衬底上形成包括交替堆叠的介质层和牺牲层的堆叠结构，所述堆叠结构包括位于台阶区的台阶结构，所述牺牲层的位于所述台阶结构的至少一部分暴露；在所述牺牲层的暴露的至少一部分上形成包括掺氮碳化硅的第一覆盖层；在所述第一覆盖层上形成包括富硅氧化硅的第二覆盖层；以及在所述第二覆盖层上形成填充层。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二覆盖层的与所述第一覆盖层相接触的至少一部分转化为结合层，所述结合层包括氧化硅。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述富硅氧化硅包括单质硅，位于所述第二覆盖层中的至少一部分所述单质硅氧化为所述结合层。4.根据权利要求1所述的方法，其中，采用原子层沉积工艺或高密度等离子体化学气相沉积工艺形成所述第二覆盖层。5.根据权利要求1所述的方法，其中，形成所述第二覆盖层包括退火过程，所述退火过程的温度范围为600℃～1400℃。6.根据权利要求1所述的方法，还包括：形成贯穿所述堆叠结构并延伸至所述衬底中的栅线隙；以及经由所述栅线隙将所述牺牲层替换为导电层。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：形成依次贯穿所述填充层、所述第二覆盖层以及所述第一覆盖层并延伸至对应的导电层中的字线接触部。8.根据权利要求7所...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢炜，王迪，周文犀，
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：