用于3DNAND的修改的堆叠制造技术

形成半导体结构的示例性方法可包含由含硅前驱物和含氧前驱物形成氧化硅层。该方法可包含由含硅前驱物、含氮前驱物和含氧前驱物形成氮化硅层。氮化硅层的特征可在于氧浓度大于或约为5原子％。该方法还可包含重复形成氧化硅层和形成氮化硅层以产生氧化硅与氮化硅的交替层的堆叠。交替层的堆叠。交替层的堆叠。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于3D NAND的修改的堆叠
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2019年8月7日申请的美国临时专利申请第62/884,034号的优先权权益，为了所有目的该临时申请的内容以其全文引用方式并入本文。


[0002]本技术关于半导体工艺及材料。更具体而言，本技术关于形成交替层膜堆叠。

技术介绍

[0003]通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的处理使集成电路成为可能。在基板上产生图案化材料需要受控的形成及移除暴露材料的方法。堆叠内存(stacked memory)，如垂直或3D NAND，可包含形成一系列介电材料的交替层，穿过介电材料的交替层可蚀刻多个内存孔(hole)或孔径(aperture)。材料的层的材料特性以及蚀刻的处理条件和材料可影响所形成的结构的均匀性。材料缺陷可能导致图案化不一致，这可能进一步影响所形成的结构的均匀性。
[0004]因此，需要可用于产生高质量装置和结构的改进的系统及方法。通过本技术解决这些及其他需求。

技术实现思路

[0005]形成半导体结构的示例性方法可包含由含硅前驱物和含氧前驱物形成氧化硅层。所述方法可包含由含硅前驱物、含氮前驱物和含氧前驱物形成氮化硅层。氮化硅层的特征可在于氧浓度大于或约5原子％。所述方法还可包含重复形成氧化硅层和形成氮化硅层以产生氧化硅与氮化硅的交替层的堆叠。
[0006]在一些实施例中，形成氧化硅层的含氧前驱物与形成氮化硅层的含氧前驱物可为相同或类似的前驱物。交替层的堆叠可包含堆叠的第一部分和覆盖在堆叠的第一部分上方的堆叠的第二部分，堆叠的第一部分包含氧化硅层和氮化硅层。产生堆叠的第二部分可包含由含硅前驱物和含氮前驱物以及含氧前驱物形成氮化硅层。氮化硅层的特征可在于氧浓度不同于在堆叠的第一部分中的氮化硅层的氧浓度。氮化硅层的氧浓度可在约10原子％与约30原子％之间，并且氮原子百分比可大于或约为30原子％。
[0007]形成氮化硅层可包含使含硅前驱物和含氮前驱物流入基板处理区域中。形成氮化硅层可包含形成一定量的氮化硅。形成氮化硅层可包含在继续形成氮化硅的同时添加含氧前驱物。含氧前驱物可以以恒定的流动速率流动，并且形成的氮化硅层可为或可包含基本上不含氧的氮化硅与其特征在于氧浓度大于或约5原子％的氮化硅的双层。含氧前驱物可以以变化的流动速率流动，并且形成的氮化硅层可包含贯穿氮化硅层的氧浓度的梯度。在添加含氧前驱物期间，可增加含氧前驱物的流动速率。所述方法可包含穿过氧化硅与氮化硅的交替层的堆叠形成一个或多个特征。在氮化硅层与覆盖的氧化硅层的界面处的氮化硅层的横向移除可延伸一距离，所述距离小于或约为对应于氮化硅层的厚度的距离的50％。
[0008]本技术的一些实施例可涵盖半导体结构。所述结构可包含覆盖半导体基板的层的堆叠。层的堆叠可包含第一部分的层，其包含氧化硅材料和氮化硅材料的交替层。层的堆叠可包含覆盖第一部分的层的第二部分的层，并且第二部分的层可包含氧化硅材料和氮化硅材料的交替层。层的堆叠可包含覆盖第二部分的层的第三部分的层，并且第三部分的层可包含氧化硅材料和氮化硅材料的交替层。所述结构可包含形成为穿过层的堆叠至基板的一个或多个孔径。在氮化硅材料的单个层与氧化硅材料的覆盖层的界面处在每个氮化硅材料的单个层中的横向凹口可延伸一距离，所述距离小于或约为对应于氮化硅材料的单个层的厚度的距离的100％。
[0009]在一些实施例中，第一部分的层、第二部分的层或第三部分的层中的至少一者的氮化硅材料可包含至少约5原子％的氧浓度。贯穿第一部分的层、第二部分的层或第三部分的层中的至少一者的氮化硅材料的氧浓度在朝向氮化硅材料的单个层与氧化硅材料的覆盖层的界面的方向上，可贯穿氮化硅材料的层中的每一者的厚度而增加。第一部分的层、第二部分的层或第三部分的层中的至少一者的氮化硅材料的折射率可高于其他两个部分的层的折射率。第二部分的层的氮化硅的折射率可高于第一部分的层的氮化硅和第三部分的层的氮化硅的折射率。第一部分的层的氮化硅的特征可在于掺杂剂浓度高于第二部分的层和第三部分的层的氮化硅。第二部分的层的氮化硅或第三部分的层的氮化硅的特征可在于碳浓度高于第一部分的层的氮化硅。第一部分的层的氮化硅或第二部分的层的氮化硅的特征可在于氮与硅的比率大于第三部分的层的氮化硅。
[0010]本技术的一些实施例可涵盖形成半导体结构的方法。所述方法可包含形成氧化硅材料和氮化硅材料的交替层的第一堆叠。所述方法可包含退火氧化硅材料和氮化硅材料的交替层的第一堆叠。退火可减少氮化硅材料的氢浓度。所述方法可包含形成氧化硅材料和氮化硅材料的交替层的第二堆叠。氮化硅材料的特征可在于氧浓度大于或约5原子％。
[0011]相较于常规的系统和技术，上述技术可提供众多益处。例如，处理和结构可防止在蚀刻操作期间形成缺陷。另外，本技术的实施例的操作可改善穿过堆叠的内存孔形成。结合以下描述和附图更详细地描述这些及其他实施例以及它们的许多优点和特征。
附图说明
[0012]通过参照说明书的其余部分和附图，可实现对所公开的技术的本质及优点的进一步理解。
[0013]图1图示根据本技术的一些实施例的示例性处理腔室的示意剖面图。
[0014]图2A至图2D绘示根据本技术的一些实施例的基板材料的示意剖面图。
[0015]图3图示根据本技术的一些实施例的形成方法中的选择的操作。
[0016]图4A至图4B绘示根据本技术的一些实施例的在其上执行选择的操作的基板材料的示意剖面图。
[0017]附图中的一些附图作为示意图包含在内。应理解，附图仅用于说明目的，除非特别说明为按尺度，否则不应视为按尺度。另外，作为示意图，提供附图以协助理解，并且与现实的表示相比可不包含所有方面或信息，并且为了说明目的可包含多余或夸大的材料。
[0018]在附图中，类似的部件及/或特征可具有相同的附图标记。此外，可通过在附图标记后加上一个区分类似部件的字母来区分相同类型的各种部件。若在说明书中仅使用第一
附图标记，则描述适用于具有相同的第一附图标记的类似部件中的任一者，而不论字母。
具体实施方式
[0019]随着3D NAND结构的形成单元的数量增长，内存孔及其他结构的深宽比(aspect ratio)有时急剧增加。在3D NAND处理期间，占位件(placeholder)层及介电材料的堆叠可形成电极间介电层或多晶硅间介电(inter
‑
poly dielectric)(“IPD”)层。这些占位件层可被执行用于在完全去除材料并且用金属来替换该材料之前放置结构的各种操作。IPD层经常形成在导体层上方，导体层例如多晶硅。当形成内存孔时，在进入多晶硅或其他材料基板之前，孔径可延伸穿过所有的材料的交替层。后续处理可形成用于接触的阶梯结构，并且还可横向挖掘(exhume)占位件材料。
[0020]可执行反应离子蚀刻(“RIE”)操作以产生高深宽比内存孔。RIE处理经常涉及组合的化学和物理移除交替层，这可在蚀刻期间在侧壁上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成半导体结构的方法，所述方法包括：由含硅前驱物和含氧前驱物形成氧化硅层；由含硅前驱物、含氮前驱物和含氧前驱物形成氮化硅层，其中所述氮化硅层的特征在于氧浓度大于或约为5原子％；以及重复所述形成氧化硅层和所述形成氮化硅层以产生氧化硅与氮化硅的交替层的堆叠。2.如权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中所述形成氧化硅层的所述含氧前驱物与所述形成氮化硅层的所述含氧前驱物为相同的前驱物。3.如权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中所述交替层的堆叠包括所述堆叠的第一部分和覆盖在所述堆叠的所述第一部分上方的所述堆叠的第二部分，所述堆叠的所述第一部分包含所述氧化硅层和所述氮化硅层，并且其中产生所述堆叠的所述第二部分包括：由所述含硅前驱物和所述含氮前驱物以及含氧前驱物形成氮化硅层，其中所述氮化硅层的特征在于氧浓度与在所述堆叠的所述第一部分中的所述氮化硅层的所述氧浓度不同。4.如权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中所述氮化硅层的所述氧浓度在约10原子％与约30原子％之间，并且其中氮原子百分比大于或约为30原子％。5.如权利要求1所述的形成半导体结构的方法，其中形成所述氮化硅层包括：使所述含硅前驱物和所述含氮前驱物流入基板处理区域中，形成一定量的氮化硅，以及在继续形成氮化硅的同时添加所述含氧前驱物。6.如权利要求5所述的形成半导体结构的方法，其中所述含氧前驱物以恒定的流动速率流动，并且其中形成的所述氮化硅层包括基本上不含氧的氮化硅与其特征在于氧浓度大于或约为5原子％的氮化硅的双层。7.如权利要求5所述的形成半导体结构的方法，其中在添加所述含氧前驱物期间，使所述含氧前驱物以增加的流动速率流动，并且其中形成的所述氮化硅层包括贯穿所述氮化硅层的氧浓度的梯度。8.如权利要求1所述的形成半导体结构的方法，进一步包括：穿过所述氧化硅与氮化硅的交替层的堆叠形成一个或多个特征，其中在所述氮化硅层与覆盖的氧化硅层的界面处的所述氮化硅层的横向移除延伸一距离，所述距离小于或约为对应于所述氮化硅层的厚度的距离的50％。9.一种半导体结构，包括：覆盖半导体基板的层的堆叠，所述层的堆叠包...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩新海，H，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：