[发明专利]通孔填充方法以及三维存储器的制备方法

说明书

本发明实施例公开了一种通孔填充方法，包括以下步骤：提供基底结构，所述基底结构包括衬底以及形成在所述衬底上的叠层结构；在所述叠层结构内形成有暴露所述衬底的通孔；在所述通孔内填充牺牲层；所述牺牲层为非晶材料层，在所述非晶材料层内具有掺杂离子。此外，本发明实施例还公开了一种三维存储器的制备方法。

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，尤其涉及一种通孔填充方法以及三维存储器的制备方法。

背景技术

三维存储器的沟道通孔(Channel Hole，CH)是沉积沟道层的重要区域。随着技术发展，对于三维存储器存储密度的需求不断增大，器件的叠层层数越来越多；三维存储器件的CH通常需要对叠层进行刻蚀，直至暴露衬底结构而形成。在这种情况下，增多的叠层层数对CH的刻蚀工艺产生了更高的要求和挑战。为了应对这一问题，本领域提出了使用双通孔叠加工艺来完成三维存储器件CH，即，先完成下通孔，再沉积上叠层并刻蚀形成上通孔，上、下通孔共同形成器件所需的CH。

然而，在沉积上叠层前需要对下通孔进行填充，这里不仅要满足填实下通孔、避免发生塌陷的条件，还需考虑到填充物对被填结构，尤其是底部衬底的影响，如果引起了衬底弯曲变形，将对后续的光刻及其他制程造成不利影响。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通孔填充方法以及三维存储器的制备方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供了一种通孔填充方法，所述方法包括以下步骤：

提供基底结构，所述基底结构包括衬底以及形成在所述衬底上的叠层结构；在所述叠层结构内形成有暴露所述衬底的通孔；

在所述通孔内填充牺牲层；所述牺牲层为非晶材料层，在所述非晶材料层内具有掺杂离子。

上述方案中，所述非晶材料层包括非晶硅层。

上述方案中，所述掺杂离子包括以下至少之一：P、C、B。

上述方案中，所述掺杂离子的掺杂浓度范围为1×10¹⁵-1×10²²cm^-3。

上述方案中，所述牺牲层通过化学气相沉积工艺形成，气源包括SiH₄和PH₃。

上述方案中，所述化学气相沉积工艺的温度范围为300-530℃。

上述方案中，所述化学气相沉积工艺中气源PH₃的体积流量范围为10-2000sccm。

上述方案中，所述方法还包括对填充有所述牺牲层的所述基底结构执行退火工艺的步骤。

上述方案中，所述退火工艺的温度范围为800-1200℃。

本发明实施例还提供了一种三维存储器的制备方法，所述方法包括上述方案中任意一项所述的通孔填充方法的步骤。

本发明实施例所提供的通孔填充方法，包括以下步骤：提供基底结构，所述基底结构包括衬底以及形成在所述衬底上的叠层结构；在所述叠层结构内形成有暴露所述衬底的通孔；在所述通孔内填充牺牲层；所述牺牲层为非晶材料层，在所述非晶材料层内具有掺杂离子。如此，采用非晶材料作为填充所述通孔的牺牲层，保证了填充紧实度，避免了塌陷状况的发生；通过在非晶材料层内掺杂离子，保障了非晶材料层的稳定性，掺杂离子能够填充非晶材料层的缺陷晶格，降低非晶材料层的应力，避免了所述基底结构在后续工艺中受热而翘曲变形。

附图说明

图1为本发明实施例提供的通孔填充方法的流程示意图；

图2为衬底翘曲结构剖面示意图；