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      NAND閃存的形成方法與流程

      文檔序號:12725351閱讀:424來源:國知局
      NAND閃存的形成方法與流程

      本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,尤其涉及一種NAND閃存的形成方法。



      背景技術(shù):

      NAND閃存是一種比硬盤驅(qū)動器更好的存儲方案,由于NAND閃存以頁為單位讀寫數(shù)據(jù),所以適合于存儲連續(xù)的數(shù)據(jù),如圖片、音頻或其他文件數(shù)據(jù);同時因其成本低、容量大且寫入速度快、擦除時間短的優(yōu)點在移動通訊裝置及便攜式多媒體裝置的存儲領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

      現(xiàn)有NAND閃存形成方法形成的NAND閃存中,字線之間存在高漏電風(fēng)險。



      技術(shù)實現(xiàn)要素:

      本發(fā)明解決的問題是提供一種NAND閃存的形成方法,以降低所形成NAND閃存中,字線間的漏電風(fēng)險,并提高工藝窗口。

      為解決上述問題,本發(fā)明提供一種NAND閃存的形成方法,包括:

      提供半導(dǎo)體襯底,所述半導(dǎo)體襯底包括核心區(qū)和外圍區(qū);

      在所述核心區(qū)上形成多個相互分立的柵極疊層結(jié)構(gòu),相鄰所述柵極疊層結(jié)構(gòu)之間為凹槽;

      在所述凹槽中填充第一介質(zhì)層;

      在所述第一介質(zhì)層和所述柵極疊層結(jié)構(gòu)表面形成可流動介質(zhì)層;

      對所述可流動介質(zhì)層固化處理,以形成固態(tài)介質(zhì)層;

      在所述固態(tài)介質(zhì)層表面上形成停止層;

      在所述停止層上和所述外圍區(qū)形成第二介質(zhì)層;

      進(jìn)行平坦化處理,直至停止在所述停止層;

      回刻蝕剩余所述停止層、所述固態(tài)介質(zhì)層和所述第一介質(zhì)層,以暴露至 少部分所述柵極疊層結(jié)構(gòu);

      在被暴露的所述柵極疊層結(jié)構(gòu)、所述第一介質(zhì)層和所述固態(tài)介質(zhì)層上沉積金屬硅化物。

      可選的,所述可流動介質(zhì)層的材料為可流動聚合物,所述固態(tài)介質(zhì)層的材料為氧化硅,采用流體化學(xué)氣相沉積方法形成所述可流動聚合物和所述氧化硅。

      可選的,所述流體化學(xué)氣相沉積法包括:

      沉積步驟,利用氧化硅前驅(qū)體發(fā)生自由基聚合反應(yīng),以產(chǎn)生所述可流動聚合物;

      轉(zhuǎn)變步驟,采用臭氧蒸汽將所述可流動聚合物氧化成所述氧化硅。

      可選的,所述臭氧蒸汽在100℃~200℃的溫度條件下對所述可流動聚合物進(jìn)行氧化。

      可選的,采用干法刻蝕方法進(jìn)行所述回刻蝕,并且所述回刻蝕暴露至少部分所述控制柵極的側(cè)面。

      可選的,所述金屬硅化物為鎳金屬硅化物、鎢金屬硅化物、鉬金屬硅化物、鈦金屬硅化物、鈷金屬硅化物或者鉈金屬硅化物。

      可選的,所述回刻蝕采用的反應(yīng)氣體包括氟化碳。

      可選的,采用高深寬比化學(xué)氣相沉積方法或者高密度等離子體化學(xué)氣相沉積方法形成所述第一介質(zhì)層,所述凹槽的深寬比在10:1以上。

      可選的,在形成所述停止層前,還包括在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成掩膜層;在回刻蝕所述剩余所述停止層和所述第一介質(zhì)層時,同時回刻蝕所述掩膜層。

      可選的,所述可流動介質(zhì)層為氧化石墨烯或者氧化石墨。

      與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:

      本發(fā)明的技術(shù)方案中,在形成位于柵極疊層結(jié)構(gòu)之間的第一介質(zhì)層后,在第一介質(zhì)層上形成可流動介質(zhì)層,從而使可流動介質(zhì)層填充第一介質(zhì)層表 面打開的小孔和縫隙,然后對可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,從而使可流動介質(zhì)層固化為固態(tài)介質(zhì)層。此時,在后續(xù)的回刻蝕步驟中,不會出現(xiàn)第一介質(zhì)層表面具有小孔和縫隙的現(xiàn)象,從而避免在形成金屬硅化物的過程中,部分金屬硅化物殘留在第一介質(zhì)層中的現(xiàn)象,從而提高第一介質(zhì)層的介電作用,降低字線之間的漏電風(fēng)險。

      并且,由于能夠防止字線之間的介質(zhì)層具有金屬硅化物,因此,回刻蝕步驟時不必嚴(yán)格控制刻蝕量,因而,所述方法還能夠提高回刻蝕步驟的工藝窗口,從而提高整個工藝的工藝窗口。

      附圖說明

      圖1至圖5為現(xiàn)有NAND閃存的形成方法各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖;

      圖6至圖11為本發(fā)明實施例提供的NAND閃存的形成方法各步驟對應(yīng)結(jié)構(gòu)示意圖。

      具體實施方式

      正如背景技術(shù)所述,現(xiàn)有方法形成的NAND閃存中,字線之間存在高漏電風(fēng)險。經(jīng)分析,上述高漏電風(fēng)險的原因可以從圖1至圖4所示的形成過程得到解釋。

      請參考圖1,提供半導(dǎo)體襯底100,半導(dǎo)體襯底100包括核心區(qū)(未標(biāo)注)和外圍區(qū)(未標(biāo)注)。需要說明的是,圖1至圖5中顯示的是所述核心區(qū)的其中一部分,而所述外圍區(qū)未示出。

      請繼續(xù)參考圖1,在所述核心區(qū)上形成多個相互分立的柵極疊層結(jié)構(gòu)(未標(biāo)注),所述柵極疊層結(jié)構(gòu)可以包括隧穿氧化層101、浮柵層103、柵介質(zhì)層105和控制柵層107。同時,在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)上還形成有掩膜層109。相鄰所述柵極疊層結(jié)構(gòu)之間為凹槽102,并在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成側(cè)墻111,側(cè)墻111覆蓋所述凹槽102的底部和側(cè)壁。

      然后,請參考圖2,在凹槽102中填充第一介質(zhì)層113。并在第一介質(zhì)層113和掩膜層109表面形成停止層115(事實上停止層115同時形成在側(cè)墻111頂部表面)。

      此后,在停止層115上和圖中未顯示的所述外圍區(qū)形成第二介質(zhì)層(所述第二介質(zhì)層圖中同樣未顯示,所述第二介質(zhì)層主要是為了形成在所述外圍區(qū)中,因此后續(xù)需要去除位于核心區(qū)的所述第二介質(zhì)層),然后進(jìn)行平坦化,以去除位于停止層115上的所述第二介質(zhì)層,所述平坦化步驟停止在停止層115,這個過程去除了位于所述核心區(qū)的所述第二介質(zhì)層。

      請參考圖3,回刻蝕剩余停止層115、掩膜層109和第一介質(zhì)層113,以暴露至少部分所述柵極疊層結(jié)構(gòu),圖2顯示被暴露的所述柵極疊層結(jié)構(gòu)為控制柵層107,控制柵層107的頂部和部分側(cè)面在回刻蝕后被暴露出來。

      請結(jié)合參考圖4和圖5,形成金屬硅化物117覆蓋被暴露出來的控制柵層107的頂部和部分側(cè)面,并覆蓋第一介質(zhì)層113。然后,去除圖4中位于第一介質(zhì)層113上的金屬硅化物117,而僅保留位于控制柵層107上的金屬硅化物117,這部分金屬硅化物117作為字線119,如圖5所示。

      然而,在形成上述第一介質(zhì)層113時,第一介質(zhì)層113時中會出現(xiàn)各種小孔(void)1131和縫隙(seam)1132,如圖2所示。在圖3所示回刻蝕過程中,位于第一介質(zhì)層113頂部的小孔1131和縫隙1132在刻蝕后暴露出來。當(dāng)在圖3顯示的形成金屬硅化物117過程中,金屬硅化物117在覆蓋第一介質(zhì)層113時,還會同時填充在小孔1131和縫隙1132,并分別在小孔1131和縫隙1132內(nèi)形成第一金屬硅化物1171和第二金屬硅化物1172,如圖4所示。而在圖5所示去除第一介質(zhì)層113上的金屬硅化物117時,這些填充在小孔1131和縫隙1132中的第一金屬硅化物1171和第二金屬硅化物1172卻很難被去除,因此它們會殘留在第一介質(zhì)層113中,導(dǎo)致第一介質(zhì)層113的絕緣性能下降,造成字線119間具有高漏電風(fēng)險。

      并且,由于第一介質(zhì)層113上具有小孔1131和縫隙1132,因此,在上述回刻蝕步驟中,如果刻蝕量過多,會打開小孔和縫隙,后續(xù)清洗過程中的酸處理會進(jìn)一步擴(kuò)大小孔和縫隙,導(dǎo)致更多的金屬硅化物進(jìn)入小孔和縫隙,引起第一介質(zhì)層113的K值變化,使得介電作用下降;如果刻蝕量過少,則會導(dǎo)致控制柵極暴露量不足,進(jìn)而導(dǎo)致柵極上的金屬硅化物量不足,NAND閃存是通過這些金屬硅化物導(dǎo)電的,而金屬硅化物量不足會引起其性能下降。因此,現(xiàn)有工藝需要嚴(yán)格地控制回刻蝕的刻蝕量,使得回刻蝕步驟的工藝窗 口(process window)較小。

      需要特別說明的是,在形成停止層115時,由于停止層115一般是采用氮化物制作,其填充性較差,填不進(jìn)小孔1131和縫隙1132。而即使小部分填進(jìn)小孔1131和縫隙1132,由于停止層115的材料K值與第一介質(zhì)層113的K值差異較大,也會引起第一介質(zhì)層113電性的劣化。而在金屬硅化物117形成前,必須對前面的結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔,以確保金屬硅化物117與控制柵層107充分接觸。而這個清潔步驟會把小孔1131和縫隙1132擴(kuò)大,導(dǎo)致金屬硅化物117更加容易填入小孔1131和縫隙1132,并且金屬硅化物117形成過程中的退火工藝,也造成金屬硅化物117更加容易填入小孔1131和縫隙1132。

      為此,本發(fā)明提供一種新的NAND閃存的形成方法,所述形成方法在回刻蝕后的所述第一介質(zhì)層和所述柵極疊層結(jié)構(gòu)表面形成可流動介質(zhì)層,然后對所述可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,以形成固態(tài)介質(zhì)層,后續(xù)在固態(tài)介質(zhì)層和第一介質(zhì)層上沉積金屬硅化物。通過在回刻蝕后的第一介質(zhì)層表面形成可流動介質(zhì)層,能夠使可流動介質(zhì)層填充滿第一介質(zhì)層頂部相應(yīng)的小孔和縫隙,并且后續(xù)對可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,小孔和縫隙里面具有固態(tài)介質(zhì)層。在一些情況下第一介質(zhì)層上方仍然具有固態(tài)介質(zhì)層,另一些情況下固態(tài)介質(zhì)層僅填充在第一介質(zhì)層頂部的小孔和縫隙中。當(dāng)在固態(tài)介質(zhì)層和第一介質(zhì)層上形成金屬硅化物時,由于小孔和縫隙已經(jīng)被固態(tài)介質(zhì)層填充,因而不會出現(xiàn)金屬硅化物殘留在第一介質(zhì)層的情況。固態(tài)介質(zhì)層由可流動介質(zhì)層固化而成,因此其內(nèi)部不會出現(xiàn)小孔和縫隙,因此也不會出現(xiàn)金屬硅化物殘留在固態(tài)介質(zhì)層中的現(xiàn)象。所述方法提高了字線間介質(zhì)層(所述介質(zhì)層包括第一介質(zhì)層和固態(tài)介質(zhì)層)的介電作用,降低了字線間發(fā)生漏電的風(fēng)險。

      為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施例做詳細(xì)的說明。

      一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的形成方法,請結(jié)合參考圖6至圖10。

      請參考圖6,提供半導(dǎo)體襯底200,半導(dǎo)體襯底200包括核心區(qū)(未標(biāo)注)和外圍區(qū)(未標(biāo)注)。需要說明的是,圖6至圖10中顯示的是所述核心區(qū)的其中一部分,而所述外圍區(qū)未示出。

      本實施例中,半導(dǎo)體襯底200可以為硅襯底、鍺襯底或者絕緣體上硅襯底等。半導(dǎo)體襯底200還可以是其它半導(dǎo)體材料的襯底,例如砷化鎵等Ⅲ-Ⅴ族化合物襯底。其它實施例中,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇半導(dǎo)體襯底200類型,因此半導(dǎo)體襯底200類型不應(yīng)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

      本實施例中,所述核心區(qū)用于形成快閃存儲器的核心存儲電路,所述外圍區(qū)用于形成快閃存儲器的外圍存儲電路。

      請繼續(xù)參考圖6,在所述核心區(qū)上形成多個相互分立的柵極疊層結(jié)構(gòu)(未標(biāo)注),相鄰所述柵極疊層結(jié)構(gòu)之間為凹槽202。

      本實施例中,所述柵極疊層結(jié)構(gòu)從下到上可以包括隧穿氧化層201、浮柵(Floating Gate,F(xiàn)G)層203、柵介質(zhì)層和控制柵(Control Gate,CG)層207。所述柵介質(zhì)層可以為ONO層205??刂茤艑?07的材料可以為多晶硅,并且可以使用化學(xué)氣相沉積方法形成控制柵層207。

      本實施例中,凹槽202的深寬比(深度大小和寬度大小的比值)在10:1以上。當(dāng)凹槽202的深寬比在10:1以上時,無論采用何種現(xiàn)有沉積方法(例如本實施例后續(xù)采用的高深寬比HARP化學(xué)氣相沉積方法和高密度等離子體化學(xué)氣相沉積方法),都不可避免地會在所填充的介質(zhì)層中產(chǎn)生小孔和縫隙等缺陷(小孔和縫隙并無太大區(qū)別,一般的,小孔的寬度通常大于縫隙,縫隙的深度通長大于小孔)等缺陷,而這些缺陷會進(jìn)一步導(dǎo)致后續(xù)工藝中出現(xiàn)各種不利情況。

      請繼續(xù)參考圖6,在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成掩膜層209,圖6顯示了所述柵極疊層結(jié)構(gòu)上所具有的掩膜層209。掩膜層209的材料可以為氮化硅,或者為氧化硅和氮化硅的疊層結(jié)構(gòu)??梢允褂没瘜W(xué)氣相沉積方法形成掩膜層209。在其他實施例中,掩膜層209的材料還可為其他為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的材料。

      本實施中,掩膜層209用于所述核心區(qū)中所述柵極疊層結(jié)構(gòu)的形成過程,具體過程可以為:在所述核心區(qū)和所述外圍區(qū)形成掩膜材料層,對所述掩膜材料層進(jìn)行圖形化,圖形化后,位于所述核心區(qū)的剩余掩膜材料層作為圖6中所示的掩膜層209。掩膜層209用于定義所述核心區(qū)的所述柵極疊層結(jié)構(gòu)。 此外,在圖中未顯示的外圍區(qū)也可以具有掩膜層,所述掩模層用于定義外圍區(qū)的柵極稱疊層結(jié)構(gòu)。對不同區(qū)的各柵極疊層結(jié)構(gòu)的定義方法可以包括:在所述掩膜材料層上形成光刻膠層(未示出),圖形化所述光刻膠層,再以圖形化的所述光刻膠層為掩模,刻蝕位于所述核心區(qū)的所述掩膜材料層,至暴露控制柵層207,此時實現(xiàn)了對掩膜層209進(jìn)行圖形化的目的,然后去除剩余的所述光刻膠層,再以所述核心區(qū)的掩膜層209為掩模,刻蝕控制柵層207、ONO層205、浮柵層203和隧穿氧化層201。從而獲得在所述核心區(qū)形成隧穿氧化層201,位于隧穿氧化層201上的浮柵層203,位于浮柵層203上的ONO層205,位于ONO層205上的控制柵層207,以及位于控制柵層207上的剩余掩膜層209。

      需要說明的是,其它實施例中,也可以不在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)上形成掩膜層,而采用其它方法形成相應(yīng)的柵極疊層結(jié)構(gòu)。

      請繼續(xù)參考圖6,在所述柵極疊層結(jié)構(gòu)的側(cè)壁形成側(cè)墻211,側(cè)墻211覆蓋凹槽202的底部和側(cè)壁,側(cè)墻211同時覆蓋在掩膜層209側(cè)面。

      請參考圖7,在凹槽202中填充第一介質(zhì)層213。

      本實施例中,第一介質(zhì)層213的材料可以為氧化硅。第一介質(zhì)層213可以采用高深寬比化學(xué)氣相沉積方法(High Aspect Ratio Process-Chemical Vapor Deposition,HARP-CVD)或者高密度等離子體化學(xué)氣相沉積方法(High Density Plasma-Chemical Vapor Deposition,HDP-CVD)形成第一介質(zhì)層213。通常,采用HDP-CVD所沉積的介質(zhì)層會具有壓應(yīng)力,采用HARP-CVD所沉積的介質(zhì)層會具有張應(yīng)力。但是,無論采用這兩種方法的任何一種,由于凹槽202的深寬比在10:1以上,因此,所形成的第一介質(zhì)層213會存在小孔或者縫隙等缺陷,如圖7顯示出第一介質(zhì)層213中具有小孔2131和縫隙2132。

      請參考圖8,在第一介質(zhì)層213和掩膜層209表面形成可流動介質(zhì)層,所述流動介質(zhì)層同時形成在側(cè)墻211頂部表面,并對所述可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,以形成固態(tài)介質(zhì)層215,即固態(tài)介質(zhì)層215為固化處理后的所述可流動介質(zhì)層。

      本實施例中,由于在具有小孔2131和縫隙2132的第一介質(zhì)層213上形 成了所述可流動介質(zhì)層,因此,所述可流動介質(zhì)層會流入小孔2131和縫隙2132內(nèi),并且在所述固化處理后,注入小孔2131和縫隙2132的所述可流動介質(zhì)層固化為固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152,固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152為固態(tài)介質(zhì)層215的一部分。

      其它實施例中,當(dāng)未形成掩膜層209時,則在第一介質(zhì)層213和掩膜層209和所述柵極疊層結(jié)構(gòu)表面。

      本實施例中,所述可流動介質(zhì)層的材料為可流動聚合物,固態(tài)介質(zhì)層215的材料可以為氧化硅,并且采用流體化學(xué)氣相沉積方法形成所述可流動聚合物和所述氧化硅。此時,所述流體化學(xué)氣相沉積法包括:沉積步驟,利用氧化硅前驅(qū)體發(fā)生自由基聚合反應(yīng),以產(chǎn)生所述可流動聚合物;轉(zhuǎn)變步驟,采用臭氧蒸汽將所述可流動聚合物氧化成所述氧化硅。

      在所述沉積步驟中,可以采用例如氧化硅前驅(qū)體和氨的等離子體反應(yīng),形成所述可流動聚合物,從而填充小孔2131和縫隙2132。所述可流動聚合物的厚度通過相應(yīng)的工藝時間確定。

      在所述轉(zhuǎn)變步驟中,所述臭氧蒸汽在200℃~200℃的溫度條件下對所述可流動聚合物進(jìn)行氧化。在200℃~200℃的溫度條件下,臭氧蒸汽對可流動聚合物的氧化均勻穩(wěn)定。從而使所述可流動聚合物形成固態(tài)二氧化硅,即固態(tài)介質(zhì)層215。

      本實施例中,固態(tài)介質(zhì)層215的厚度控制在以上,以便固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152充分填充小孔2131和縫隙2132,并且滿足后續(xù)工藝要求,特別是后續(xù)回刻蝕步驟的工藝要求。

      需要特別說明的是,其它實施例中,所述可流動介質(zhì)層為氧化石墨烯(graphene oxide)或者氧化石墨(graphite oxide),即可以“將氧化石墨烯作為可流動介質(zhì)層,并填充在小孔2131和縫隙2132”,此時相應(yīng)的所述固態(tài)介質(zhì)層215為固化處理后的氧化石墨烯或者氧化石墨。

      上述“將氧化石墨烯作為可流動介質(zhì)層,并填充在小孔2131和縫隙2132”的一種具體做法可以為:先在圖7所示結(jié)構(gòu)表面(所述表面包括第一介質(zhì)層213、掩膜層209和側(cè)墻211頂部各方面)進(jìn)行等離子處理,所述等離子處理 可以采用氮?dú)庾鳛榈入x子體的反應(yīng)氣體源;在所述等離子處理后,在所述結(jié)構(gòu)表面上形成銅層,所述銅層可以采用濺射方法形成,所述銅層填充在小孔2131和縫隙2132;然后,可以采用化學(xué)氣相沉積法在所述銅層上形成氧化石墨烯層;之后,可以在所述氧化石墨烯層上形成聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),PMMA用于保護(hù)所述氧化石墨烯層;此后,可以采用濕式刻蝕法去除所述銅層,此時,小孔2131和縫隙2132內(nèi)的銅被去除,從而重新暴露,并且在去除銅層后,所述氧化石墨烯層會代替原來的銅層而沉積至所述結(jié)構(gòu)表面上,并且所述氧化石墨烯層會填充被重新暴露的小孔2131和縫隙2132,此時可以去除PMMA;最后,可以通過烘烤工藝對所述氧化石墨烯層進(jìn)行固化處理。

      其中,從天然一種從天然石墨制作氧化石墨烯的方法可以包括以下步驟:在80℃的溫度條件下,將天然石墨、濃硫酸、K2S2O8和P2O5混合在一起4個小時;上述混合物冷卻至室溫,用去離子水稀釋,并靜置12小時;對上述靜置混合物進(jìn)行離心分離,并用去離子水沖洗,得到預(yù)氧化石墨;在冰水浴中,采用濃硫酸和KMnO4對上述預(yù)氧化石墨進(jìn)行2小時的再氧化;用去離子水稀釋上述再氧化后的混合物,并在冰水浴中放置2小時,然后再次用去離子水稀釋,然后在混合物中加入H2O2以進(jìn)一步進(jìn)行氧化;對H2O2氧化后的混合物進(jìn)行離心分離,并且鹽酸和去離子水進(jìn)行沖洗,得到具有水溶性且具有優(yōu)良可流動性的氧化石墨烯。因此,上述步驟形成的所述氧化石墨烯運(yùn)可以用于作為所述可流動介質(zhì)層。

      請繼續(xù)參考圖8,在固態(tài)介質(zhì)層215表面上形成停止層217。

      圖中雖未顯示,但在形成停止層217后,本實施例繼續(xù)在停止層217上和所述外圍區(qū)形成第二介質(zhì)層(所述第二介質(zhì)層圖中同樣未顯示,所述第二介質(zhì)層主要是為了形成在所述外圍區(qū)中,因此后續(xù)需要去除位于核心區(qū)的所述第二介質(zhì)層),然后進(jìn)行平坦化處理,直至以去除位于停止層217上的所述第二介質(zhì)層,并停止在停止層217,這個過程去除了位于所述核心區(qū)的所述第二介質(zhì)層。

      本實施例中,所述平坦化可以采用化學(xué)機(jī)械研磨(CMP)方法進(jìn)行。

      請參考圖9,回刻蝕剩余停止層217、掩膜層209、固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213,以暴露至少部分所述柵極疊層結(jié)構(gòu),圖9顯示被暴露的所述柵極疊層結(jié)構(gòu)為控制柵層207,控制柵層207的頂部和部分側(cè)面在回刻蝕后被暴露出來。

      本實施例中,采用干法刻蝕方法進(jìn)行所述回刻蝕,并且所述回刻蝕暴露至少部分所述控制柵層207的側(cè)面。所述回刻蝕采用的反應(yīng)氣體包括氟化碳。

      需要說明的是,在一些情況下第一介質(zhì)層213上方仍然具有固態(tài)介質(zhì)層215,另一些情況下固態(tài)介質(zhì)層215僅填充在第一介質(zhì)層213頂部的小孔2131和縫隙2132中,即在圖9所示情況下,固態(tài)介質(zhì)層215僅保留固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152。

      需要說明的是,本實施例中,如圖9所示,回刻蝕將位于第一介質(zhì)層213上的固態(tài)介質(zhì)層215全部去除,但保留填充在原來小孔2131和縫隙2132中的固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152,前面所述固態(tài)介質(zhì)層215厚度選擇保證了此回刻蝕步驟的實現(xiàn)。

      本實施例中,由于前面形成有掩膜層209,因此在回刻蝕所述剩余停止層217和所述第一介質(zhì)層213時,同時回刻蝕掩膜層209。其它實施例中,當(dāng)未形成掩膜層209時,也可以不必刻蝕掩膜層209。

      請參考圖10,在被暴露的所述柵極疊層結(jié)構(gòu)、所述第一介質(zhì)層213和固態(tài)介質(zhì)層215上沉積金屬硅化物219。

      需要說明的是,在形成金屬硅化物219之前,通常會對前述步驟形成的結(jié)構(gòu)進(jìn)行清潔(清洗)。

      具體的,形成金屬硅化物219覆蓋上述回刻蝕步驟后暴露的結(jié)構(gòu)表面,即包括控制柵層207的頂部表面和部分側(cè)面,第一介質(zhì)層213和固態(tài)介質(zhì)層215各方面。金屬硅化物219的形成過程包括快速熱退火等步驟,在此不再贅述。

      本實施例中,所述金屬硅化物219可以為鎳金屬硅化物、鎢金屬硅化物、鉬金屬硅化物、鈦金屬硅化物、鈷金屬硅化物或者鉈金屬硅化物。

      請參考圖11,去除位于固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213上的金屬硅化物219,而僅保留位于控制柵層207上的金屬硅化物219,這部分金屬硅化物219作為字線221。

      本實施例中,去除固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213上的金屬硅化物219可以采用濕法刻蝕方法進(jìn)行。由于本實施例前面已經(jīng)形成固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152填充相應(yīng)的小孔2131和縫隙2132,因此,固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213上的金屬硅化物219能夠被完全選擇性去除,而不會殘留在固態(tài)介質(zhì)層215或第一介質(zhì)層213中。

      本實施例所提供的形成方法中,在回刻蝕后的所述第一介質(zhì)層213和所述柵極疊層結(jié)構(gòu)表面形成可流動介質(zhì)層,然后對所述可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,以形成固態(tài)介質(zhì)層215,后續(xù)在固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213上沉積金屬硅化物219。通過在回刻蝕后的第一介質(zhì)層213表面形成可流動介質(zhì)層,能夠使可流動介質(zhì)層填充滿第一介質(zhì)層213頂部相應(yīng)的小孔2131和縫隙2132,并且后續(xù)對可流動介質(zhì)層進(jìn)行固化處理,從而使小孔2131和縫隙2132分別被固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152。當(dāng)在固態(tài)介質(zhì)層215和第一介質(zhì)層213上形成金屬硅化物219時,由于小孔2131和縫隙2132已經(jīng)被固態(tài)介質(zhì)層215的剩余部分(即固態(tài)介質(zhì)2151和固態(tài)介質(zhì)2152)填充,因而不會出現(xiàn)金屬硅化物219殘留在第一介質(zhì)層213的情況。固態(tài)介質(zhì)層215由可流動介質(zhì)層固化而成,因此固態(tài)介質(zhì)層215內(nèi)部不會出現(xiàn)小孔和縫隙,因此也不會出現(xiàn)金屬硅化物219殘留在固態(tài)介質(zhì)層215中的現(xiàn)象。所述方法提高了字線221之間介質(zhì)層(所述介質(zhì)層包括第一介質(zhì)層213和固態(tài)介質(zhì)層215)的介電作用,降低了字線221之間發(fā)生漏電的風(fēng)險。

      此外,本實施例所提供的形成方法中,由于能夠防止字線221之間的介質(zhì)層具有金屬硅化物,因此,不必嚴(yán)格地控制回刻蝕的刻蝕量,因此還能夠提高本實施例所述回刻蝕步驟的工藝窗口,從而提高整個NAND閃存形成工藝的工藝窗口。

      雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。

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