[发明专利]一种3DNAND器件栅线缝隙氧化物的沉积方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种3D NAND器件栅线缝隙氧化物的沉积方法。

背景技术

NAND闪存是一种功耗低、质量轻和性能佳的非易失性存储产品，断电情况下仍然能保持存储的数据信息，在电子产品中得到了广泛的应用。3D NAND是一种新型的三维闪存类型，通过把内存颗粒堆叠在一起来解决平面(2D)NAND闪存的限制，采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的3D NAND存储器结构，进一步提高了存储容量，降低存储成本。

在3D NAND的制造工艺中，如图1所示，先在衬底100上形成氮化硅层(图未示出)和氧化硅层102的堆叠层101，在堆叠层中形成沟道孔103，在沟道孔中形成沟道层；之后，在所述堆叠层上形成栅线缝隙104(gate line seam)，通过栅线缝隙将堆叠层中的氮化硅层去除，去除氮化硅后的镂空区域用金属填充，形成栅线105，将作为所形成存储器件的控制栅极。栅线105的形成包括对金属材料的沉积和使用湿法工艺进行金属薄膜的回刻。然后通过沉积氧化物薄膜106，将作为栅线105和后续的金属填充107隔开，防止发生短路。

现有技术中，沉积的氧化物薄膜在后续的高温处理中容易产生缺陷，导致栅线105和金属填充107直接接触，发生短路，器件性能因此下降。

发明内容

本发明提供了一种3D NAND器件栅线缝隙氧化物的沉积方法，提高了氧化物层的质量，降低了器件发生短路的可能性。

本发明提供了一种3D NAND器件栅线缝隙氧化物的沉积方法，在采用六氟化钨的反应气体沉积钨栅线并进行回刻之后，进行所述氧化物的沉积，所述沉积方法包括：

将形成有钨栅线的衬底置于惰性气体环境中进行退火处理；

进行栅线缝隙氧化物的沉积。

可选地，所述退火处理在炉管设备中进行。

可选地，所述惰性气体环境包括氩气环境。

可选地，所述炉管内的氩气含量范围为10-25slm。

可选地，所述退火温度范围为650-700摄氏度。

可选地，所述退火时间的范围为100-120分钟。

可选地，采用六氟化钨的反应气体沉积钨栅线的方法为化学气相沉积。

可选地，其特征在于，进行栅线缝隙氧化物的沉积的方法为化学气相沉积。

本发明实施例提供一种3D NAND器件栅线缝隙氧化物的沉积方法，在采用六氟化钨的反应气体沉积钨栅线并进行回刻之后，进行所述氧化物的沉积。沉积方法包括：将形成有钨栅线的衬底置于惰性气体环境中进行退火处理；进行栅线缝隙氧化物的沉积。该方法通过对钨栅线进行退火，释放了钨薄膜中的氟和氟的化合物，避免后续沉积氧化物并高温处理时，释放的氟腐蚀栅线缝隙中的氧化物引起器件短路，进而提高了氧化物层的质量，提高了器件的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了3D NAND器件沉积栅线缝隙氧化物之后的剖面结构示意图；

图2示出了根据现有技术的方法形成的3D NAND器件栅线缝隙氧化物的透射电子显微镜照片；

图3至图4为根据本申请实施例的3D NAND器件栅线缝隙氧化物沉积过程中的器件剖面结构示意图；

图5示出了本申请实施例的3D NAND器件栅线缝隙氧化物沉积的方法流程图；

图6示出了根据本发明不同方法沉积的3D NAND器件栅线缝隙氧化物电阻变化曲线示意图；

图7为根据本申请实施例的3D NAND器件栅线缝隙氧化物沉积过程中的器件剖面结构示意图；

图8示出了根据本申请实施例的方法形成的3D NAND器件栅线缝隙氧化物的透射电子显微镜图片。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

首先，在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。