[发明专利]三维存储器及其形成方法有效

专利信息
申请号: 202011180194.X 申请日: 2020-10-29
公开(公告)号: CN112331666B 公开(公告)日: 2021-08-31
发明(设计)人: 赵祥辉;胡军 申请(专利权)人: 长江存储科技有限责任公司
主分类号: H01L27/11565 分类号: H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11582
代理公司: 上海盈盛知识产权代理事务所(普通合伙) 31294 代理人: 孙佳胤;陈丽丽
地址: 430074 湖北省武*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 三维 存储器 及其 形成 方法
【说明书】:

发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种三维存储器及其形成方法。所述三维存储器的形成方法包括如下步骤:提供一衬底,在所述衬底上形成堆叠层,所述堆叠层包括核心部分以及位于所述核心部分外围的台阶部分;刻蚀所述堆叠层,于所述核心部分形成贯穿所述堆叠层的沟道孔,于所述台阶部分形成贯穿所述堆叠层的标记孔;填充所述标记孔,形成标记结构;刻蚀所述台阶部分形成台阶,所述标记结构用于对所述台阶的特征尺寸进行监控。本发明使得在形成台阶的过程中标记结构不易发生漂移,提高了对台阶特征尺寸的监控准确度,改善了三维存储器的制造良率,提高了三维存储器的电性能。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域,尤其涉及一种三维存储器及其形成方法。

背景技术

随着平面型闪存存储器的发展,半导体的生产工艺取得了巨大的进步。但是最近几年,平面型闪存的发展遇到了各种挑战:物理极限、现有显影技术极限以及存储电子密度极限等。在此背景下,为解决平面闪存遇到的困难以及追求更低的单位存储单元的生产成本,各种不同的三维(3D)闪存存储器结构应运而生,例如3D NOR(3D或非)闪存和3D NAND(3D与非)闪存。

3D NAND存储器是一种从二维到三维通过堆叠技术而形成的存储器。随着集成电路生成工艺的成熟化,3D NAND存储器对各层生成工艺的成本和工艺性能要求越来越高。随着对3D NAND存储器更高的存储功能的需求,其堆叠的层数在不断的增加。

3D NAND存储器通常包括核心部分以为位于核心部分外围的台阶部分。然而,由于台阶部分的图案尺寸通常比较大,每层台阶的尺寸相对又比较小,例如为毫米级或是纳米级,台阶的关键尺寸偏移会导致导电插塞着落偏差,从而影响三维存储器的电性能,因此,在刻蚀形成台阶部分的过程中,实时监控每层台阶的关键尺寸至关重要。但是,当前并没有有效的方法对台阶部分形成过程中的关键尺寸进行准确监控,从而限制了三维存储器性能的提高。

因此,如何在三维存储器的制造过程中准确的对台阶部分的图案进行监控,改善三维存储器的制造良率,提高三维存储器的电性能,是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种三维存储器及其形成方法,用于解决现有技术在制程工艺中不能对三维存储器台阶部分的图案进行准确监控的问题,以改善三维存储器的制造良率,提高三维存储器的电性能。

为了解决上述问题,本发明提供了一种三维存储器的形成方法,包括如下步骤:

提供一衬底,在所述衬底上形成堆叠层,所述堆叠层包括核心部分以及位于所述核心部分外围的台阶部分;

刻蚀所述堆叠层,于所述核心部分形成贯穿所述堆叠层的沟道孔,于所述台阶部分形成贯穿所述堆叠层的标记孔;

填充所述标记孔,形成标记结构;

刻蚀所述台阶部分形成台阶,所述标记结构用于对所述台阶的特征尺寸进行监控。

可选的,形成标记结构的具体步骤还包括:

同时填充所述沟道孔和所述标记孔,同时形成沟道结构和标记结构。

可选的,还包括如下步骤:

填充标记层于所述标记孔内,形成所述标记结构;

填充过道层于所述沟道孔内,形成所述沟道结构。

可选的,所述标记孔的内径与所述沟道孔的内径相同;或者

所述标记孔的内径与所述沟道孔的内径不同。

可选的,所述台阶部分用于形成沿所述衬底指向所述堆叠层的方向依次叠置的多层台阶;于所述台阶部分形成贯穿所述堆叠层的标记孔的具体步骤包括:

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