[发明专利]接触焊盘结构及其形成方法

说明书

本公开的各方面提供了一种半导体器件及其制造方法。用于制造该半导体器件的方法可以包括：在半导体衬底之上形成交替的第一绝缘层和第一牺牲层的堆叠体；以及在堆叠体中形成具有多个台阶的阶梯，其中阶梯的至少第一台阶包括处于第一绝缘层中的第一绝缘层之上的第一牺牲层中的第一牺牲层。此外，该方法可以包括：在第一牺牲层中形成凹陷；在凹陷中形成第二牺牲层；以及用形成接触焊盘的导电材料代替第一牺牲层的一部分和第二牺牲层。

背景技术

闪存存储器器件被广泛用于诸如智能电话、计算机等的各种现代技术中的电子数据存储。为了增加存储器密度并降低制造成本，已经开发了三维(3D)NAND闪存存储器器件。制作3D NAND器件的关键步骤是通过高深宽比刻蚀形成接触孔。随着3D NAND器件所需的层数不断增加，不可避免地会加深接触孔，这对高深宽比刻蚀工艺提出了挑战。刻蚀过度可能导致字线之间的桥接，而刻蚀不足可能导致创建字线触点失败。

发明内容

本公开的各方面提供了一种用于半导体器件中的接触结构的接触焊盘技术以及形成接触焊盘的方法。

根据第一方面，公开了一种具有接触焊盘构造的半导体器件。该半导体器件可以包括衬底和形成在衬底之上并具有多个台阶的阶梯。多个台阶中的至少一个台阶可以包括第一绝缘层和布置在第一绝缘层之上的第二层，其中第二层包括绝缘部分和导电部分。

半导体器件还可以包括布置在第二层的绝缘部分和导电部分之上的接触焊盘。接触焊盘所具有的厚度使得接触焊盘的上表面可以在位于第一台阶正上方的相邻的台阶的第一绝缘层的上表面和下表面之间。接触焊盘可以由与第二层的导电部分相同的材料制成并且与第二层的导电部分一体地形成。

半导体器件还可以包括定位于阶梯的相对侧上的两个壁，所述两个壁由垂直堆叠在衬底之上的交替的第一绝缘层和导电层形成。壁的第一绝缘层可以是台阶的对应的第一绝缘层在两个相对方向上的延伸部。第二层的导电部分是壁的对应的导电层的延伸部。第二层的绝缘部分是由与壁的第一绝缘层不同的材料制成的第二绝缘层。

半导体器件还可以包括第三绝缘层，所述第三绝缘层形成在接触焊盘之上并且延伸到壁的上表面。半导体器件还可以包括穿过第三绝缘层延伸到接触焊盘的上表面的接触结构。

在一些实施例中，半导体器件可以包括形成在堆叠在衬底之上的交替的第一绝缘层和导电层中的沟道结构的阵列。

在一些实施例中，半导体器件还可以包括两个壁的边界上的两个狭缝结构，使得两个壁和阶梯被夹置在两个狭缝结构之间，并且在一台阶中的第二层的绝缘部分位于两个狭缝结构之间。

根据本公开的第二方面，提供了一种用于制作具有接触焊盘构造的半导体的方法，其中在半导体衬底之上形成交替的第一绝缘层和第一牺牲层的堆叠体。然后可以在堆叠体中形成具有多个台阶的阶梯，该阶梯的至少一个台阶包括处于第一绝缘层中的第一绝缘层之上的第一牺牲层中的第一牺牲层。随后，可以在第一牺牲层之上形成第二牺牲层，其中第二牺牲层的上表面在对应的台阶上方的相邻的台阶的第一绝缘层的上表面和下表面之间。阶梯可以在边界上或在堆叠体的中间。

在一些实施例中，在第一牺牲层之上形成第二牺牲层之前，可以在第一牺牲层中形成凹陷。在替代实施例中，代替在第一牺牲层之上形成第二牺牲层之前在第一牺牲层中形成凹陷，可以对第一牺牲层的顶部部分执行化学处理。化学处理可以在第一牺牲层的顶部部分中断开化学键并形成悬空键，使得可以在第一牺牲层的经化学处理的顶部部分内和之上形成第二牺牲层。

在所公开的方法中，然后可以去除阶梯中的第一牺牲层的一部分，以提供到第二牺牲层的通路，同时至少防止第一牺牲层的处于第二牺牲层之下的剩余部分被去除，使得导电材料填充被去除的第二牺牲层的空间，以在第一牺牲层的剩余部分之上形成接触焊盘。导电材料还可以填充被去除的第一牺牲层的空间，以与接触焊盘形成一体层。第一绝缘层的该部分的去除可以通过第一湿法刻蚀工艺来实现。可以执行第二湿法刻蚀工艺以经由被去除的第一绝缘层来去除第二牺牲层。