[发明专利]一种3D NAND存储器件的制造方法

说明书

本申请实施例提供了一种3D NAND存储器件的制造方法，在衬底第一表面可以形成第一堆叠层，第一堆叠层中形成有第一沟道孔，衬底的第二表面形成缓冲层，沉积填充材料，并去除第一堆叠层上表面和缓冲层表面的填充材料，以形成第一沟道孔中的第一填充层，第一填充层和缓冲层之间具有高刻蚀选择比，沉积堆叠材料并去除缓冲层表面的堆叠材料，以在第一堆叠层上形成第二堆叠层，这样在去除缓冲层表面的填充材料时，缓冲层可以保护衬底不受损伤，而在去除堆叠材料时，堆叠材料本身和衬底具有高选择比，因此不会对衬底造成损伤，从而提高器件完整性。

技术领域

本发明涉及半导体器件及其制造领域，特别涉及一种3D NAND存储器件的制造方法。

背景技术

NAND存储器件是具有功耗低、质量轻且性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。平面结构的NAND器件已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D NAND存储器件。在3D NAND存储器件结构中，采用垂直堆叠多层栅极的方式，堆叠层的中心区域为核心存储区、边缘区域为台阶结构，核心存储区用于形成存储单元串，堆叠层中的导电层作为每一层存储单元的栅线，栅线通过台阶上的接触引出，从而实现堆叠式的3D NAND存储器件。

通常来说，可以先在衬底上形成堆叠层，而后对堆叠层进行刻蚀形成沟道孔，而后进行沟道孔的填充形成存储单元串。然而随着3D NAND器件逐渐多层化，例如包括140层的存储单元串，此时若在完全形成140层堆叠层后一次性刻蚀，刻蚀深宽比较大，影响刻蚀性能，因此可以分多次进行堆叠层的形成以及沟道孔的填充，以降低刻蚀深宽比。例如对于140层的堆叠层，可以先形成70层堆叠层，刻蚀形成下沟道孔并进行填充，在其上继续形成70层的堆叠层，刻蚀形成和下沟道孔对准的上沟道孔。

然而，这种方式中，下沟道孔的填充以及第二次形成堆叠层的过程中，会有多余材料覆盖到衬底背面(Back side，BS)，即覆盖到晶背，而去除这些材料容易形成对衬底造成损伤，不利于器件完整性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种3D NAND存储器件的制造方法，有效控制工艺质量。

为实现上述目的，本发明有如下技术方案：

一种3D NAND存储器件的制造方法，包括：

提供衬底，所述衬底第一表面形成有第一堆叠层，所述第一堆叠层中形成有第一沟道孔；所述衬底的第二表面形成缓冲层；

沉积填充材料，并去除在所述第一堆叠层上表面和所述缓冲层表面的填充材料，以形成所述第一沟道孔中的第一填充层；所述第一填充层和所述缓冲层之间具有高刻蚀选择比；

沉积堆叠材料并去除所述缓冲层表面形成的堆叠材料，以在所述第一堆叠层上形成第二堆叠层。

可选的，所述去除在所述第一堆叠层上表面和所述缓冲层表面的填充材料，包括：

利用化学机械研磨工艺去除所述第一堆叠层上表面的填充材料；

刻蚀去除所述缓冲层表面的填充材料。

可选的，所述缓冲层为氮化硅，所述填充材料为多晶硅。

可选的，所述第一堆叠层由牺牲层和绝缘层交替层叠而成，所述牺牲层为氮化硅层，则所述去除缓冲层表面形成的堆叠材料后，去除所述缓冲层。

可选的，所述第一堆叠层包括台阶区和中心存储区，所述沟道孔形成于所述中心存储区，在所述第一堆叠层的台阶区还形成有台阶结构，所述台阶结构上覆盖有第一介质层；所述第一介质层与所述第一堆叠层的中心存储区齐平。

可选的，所述沉积堆叠材料之前，还包括：

在所述台阶区进行刻蚀形成贯穿所述第一介质层和所述第一堆叠层的伪接触孔；