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3D存储器及其制造方法、电子设备技术

技术编号:43909040 阅读:2 留言:0更新日期:2025-01-03 13:17
一种3D存储器及其制造方法、电子设备,3D存储器的制造方法包括:采用原子沉积工艺,在所述沟槽的内壁上形成阻挡层,至少部分所述阻挡层覆盖暴露的所述多个分支的侧壁;在所述阻挡层上形成绝缘介质薄膜,采用氧化工艺,使所述绝缘介质薄膜形成氧化绝缘介质层,以及使所述阻挡层氧化形成氧化阻挡层,所述氧化绝缘介质层与所述氧化阻挡层形成绝缘介质层;采用刻蚀工艺,去除所述多个分支远离所述位线一侧的所述绝缘介质层,形成沿着垂直于所述衬底方向延伸的第一凹槽;沉积填充所述第一凹槽的支撑材料薄膜;采用不同的图案化刻蚀工艺,分别刻蚀所述支撑材料薄膜和所述绝缘介质层,使位于所述多个分支远离所述位线一侧的支撑材料薄膜形成支撑结构;避免刻蚀支撑结构,保证支撑结构的强度。

【技术实现步骤摘要】

本公开实施例涉及但不限于半导体技术,尤指一种3d存储器及其制造方法、电子设备。


技术介绍

1、半导体存储从应用上可划分为易失性存储器(ram,包括dram和sram等),以及非易失性存储器(rom和非rom)。

2、以dram为例,传统已知的dram有多个重复的“存储单元”,每个存储单元有一个电容和晶体管。在dram的制造过程中,由于保护晶体管的阻挡层与支撑结构的材料相同,在刻蚀去除阻挡层的过程中,会损伤部分支撑结构,降低支撑结构的强度,影响器件支撑的稳定性。


技术实现思路

1、以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

2、本公开实施例提供了一种3d存储器的制造方法,包括:

3、在衬底上形成依次交替设置的导电层和绝缘层;

4、进行图案化的蚀刻,形成多个垂直衬底的沟槽,使各层所述导电层分别形成相互堆叠依次循环分布的图案化结构,每层图案化结构包含位线以及与所述位线连接的多个分支,所述沟槽将所述多个分支的侧壁暴露;

5、采用原子沉积工艺,在所述沟槽的内壁上形成阻挡层,至少部分所述阻挡层覆盖暴露的所述多个分支的侧壁;

6、在所述阻挡层上形成绝缘介质薄膜,采用氧化工艺,使所述绝缘介质薄膜形成氧化绝缘介质层,以及使所述阻挡层氧化形成氧化阻挡层,所述氧化绝缘介质层与所述氧化阻挡层形成绝缘介质层;

7、采用刻蚀工艺,去除所述多个分支远离所述位线一侧的所述绝缘介质层,形成沿着垂直于所述衬底方向延伸的第一凹槽;

8、沉积填充所述第一凹槽的支撑材料薄膜;

9、采用不同的图案化刻蚀工艺,分别刻蚀所述支撑材料薄膜和所述绝缘介质层,使位于所述多个分支远离所述位线一侧的支撑材料薄膜形成支撑结构;

10、进行图案化的蚀刻,将所述多个分支远离所述位线的一端暴露,暴露的多个分支的所述一端形成多个第一电容电极,所述多个第一电容电极均与所述支撑结构连接;

11、在所述第一电容电极上依次形成电容介电层和第二电容电极。

12、在一示例性实施例中,所述氧化绝缘介质层与所述氧化阻挡层的材料相同,形成一体结构式的绝缘介质层。

13、在一示例性实施例中,采用第一刻蚀工艺,将同层相邻的多个分支之间的部分支撑材料薄膜刻蚀去除,使位于所述多个分支远离所述位线一侧的支撑材料薄膜形成支撑结构;

14、采用第二刻蚀工艺,将同层相邻的多个分支之间的部分绝缘介质层刻蚀去除,形成沿着垂直于衬底方向延伸的第二凹槽,所述第二凹槽将不同层的多个分支之间的绝缘层的部分侧壁暴露;

15、采用图案化的蚀刻,对所述第二凹槽暴露的绝缘层的侧壁沿着平行于衬底方向刻蚀,形成孔洞,所述孔洞和所述第二凹槽将所述多个分支远离位线一端暴露,暴露的多个分支的所述一端形成多个第一电容电极。

16、在一示例性实施例中,所述支撑结构与所述绝缘介质层的材料不同。

17、在一示例性实施例中,所述支撑结构为氮化硅,所述绝缘介质层为氧化硅。

18、在一示例性实施例中,所述阻挡层的厚度为3nm-15nm。

19、在一示例性实施例中,所述阻挡层为多晶硅或非晶硅。

20、本公开实施例还提供了一种3d存储器,所述3d存储器由上述3d存储器的制造方法制造而成。

21、在一示例性实施例中,包括多层沿垂直于衬底的方向堆叠的存储单元,字线,以及位线,所述字线沿着垂直于所述衬底的方向延伸且贯穿不同层的所述存储单元,与不同层的所述存储单元连接,所述位线沿着平行于所述衬底的方向延伸,且分别与同层的多个存储单元的连接;

22、所述存储单元包括:晶体管以及电容,所述电容包括第一电容电极、电容介电层和第二电容电极,所述第一电容电极与所述晶体管连接。

23、本公开实施例还提供了一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的3d存储器。

24、本公开实施例3d存储器的制造方法,通过阻挡层阻挡氧气氧化导电层的多个分支,避免导电层的多个分支被氧化。

25、本公开实施例3d存储器的制造方法,通过阻挡层氧气后形成的氧化阻挡层与氧化绝缘介质层采用相同的氧化材料,使氧化阻挡层作为牺牲层,可以采用同一刻蚀工艺,将氧化绝缘介质层和氧化阻挡层刻蚀去除,简化了工艺流程,而且提升了工艺的可控性,有利于器件性能的提升和结构的稳定性的提高。

26、本公开实施例3d存储器的制造方法,通过使氧化阻挡层与支撑结构的材料不同,在刻蚀氧化阻挡层过程中,可以避免刻蚀支撑结构,保证支撑结构的强度。

27、本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

28、在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种3D存储器的制造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,所述氧化绝缘介质层与所述氧化阻挡层的材料相同,形成一体结构式的绝缘介质层。

3.根据权利要求1所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,采用第一刻蚀工艺,将同层相邻的多个分支之间的部分支撑材料薄膜刻蚀去除,使位于所述多个分支远离所述位线一侧的支撑材料薄膜形成支撑结构;

4.根据权利要求1所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,所述支撑结构与所述绝缘介质层的材料不同。

5.根据权利要求4所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,所述支撑结构为氮化硅,所述绝缘介质层为氧化硅。

6.根据权利要求1所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,所述阻挡层的厚度为3nm-15nm。

7.根据权利要求1所述的3D存储器的制造方法,其特征在于,所述阻挡层为多晶硅或非晶硅。

8.一种3D存储器,其特征在于,所述3D存储器由上述权利要求1至7任一所述的3D存储器的制造方法制造而成。

9.根据权利要求8所述的3D存储器,其特征在于,包括多层沿垂直于衬底的方向堆叠的存储单元,字线,以及位线,所述字线沿着垂直于所述衬底的方向延伸且贯穿不同层的所述存储单元,与不同层的所述存储单元连接,所述位线沿着平行于所述衬底的方向延伸,且分别与同层的多个存储单元的连接;

10.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求8或9所述的3D存储器。

...

【技术特征摘要】

1.一种3d存储器的制造方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的3d存储器的制造方法,其特征在于,所述氧化绝缘介质层与所述氧化阻挡层的材料相同,形成一体结构式的绝缘介质层。

3.根据权利要求1所述的3d存储器的制造方法,其特征在于,采用第一刻蚀工艺,将同层相邻的多个分支之间的部分支撑材料薄膜刻蚀去除,使位于所述多个分支远离所述位线一侧的支撑材料薄膜形成支撑结构;

4.根据权利要求1所述的3d存储器的制造方法,其特征在于,所述支撑结构与所述绝缘介质层的材料不同。

5.根据权利要求4所述的3d存储器的制造方法,其特征在于,所述支撑结构为氮化硅,所述绝缘介质层为氧化硅。

6.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:田超平延磊周俊王耐征贾礼宾
申请(专利权)人:北京超弦存储器研究院
类型:发明
国别省市:

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