[发明专利]三维存储器的制备方法及气动机械装置

说明书

本申请公开了一种三维存储器的制备方法及气动机械装置。三维存储器的制备方法包括:提供预处理的晶圆，晶圆包括层叠设置的衬底及堆叠层，其中，晶圆的翘曲度大于或等于目标值；在衬底背离堆叠层的一侧形成应力层；朝面向堆叠层的方向通入保护气体，以将晶圆悬置于反应腔内；并且，通入反应腔内的保护气体的温度大于常温，以预热晶圆；以及朝面向应力层的方向输入刻蚀介质，以刻蚀应力层；其中，输入的刻蚀介质的温度大于常温，以提高刻蚀应力层的速率。本申请提供的三维存储器的制备方法，提高了刻蚀应力层的均一性。

技术领域

本申请涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种三维存储器的制备方法及气动机械装置。

背景技术

三维(3Dimension，3D)存储器采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的三维存储器结构。三维存储器的制备过程中，采用不同的工艺分别形成三维存储器阵列和外围电路，然后通过键合技术将两者键合在一起。随着三维存储器阵列中存储单元堆叠的层数越多，晶圆整体的应力也随着增大，晶圆的翘曲度相应增大，也即晶圆的平面度较差，导致其在与外围电路键合的难度增大，影响了制备的三维存储器的性能。

通常为解决上述技术问题，在晶圆的背面形成应力膜，以补偿晶圆的翘曲度，从而改善晶圆的平面度。此应力膜在后续工艺中会被去除，而在去除的过程中存在刻蚀不均一的问题，影响制备三维存储器的可靠性。

发明内容

本申请提供了一种三维存储器的制备方法及气动机械装置。本申请提供的三维存储器的制备方法提高了刻蚀应力层的均一性，从而提高了制备三维存储器的可靠性。

第一方面，本申请提供了一种三维存储器的制备方法。三维存储器的制备方法包括：

提供预处理的晶圆；所述晶圆包括层叠设置的衬底及堆叠层，其中，所述晶圆的翘曲度大于或等于目标值；

在所述衬底背离所述堆叠层的一侧形成应力层；

朝面向所述堆叠层的方向通入保护气体，以将所述晶圆悬置于反应腔内；并且，通入所述反应腔内的所述保护气体的温度大于常温，以预热所述晶圆；以及

朝面向所述应力层的方向输入刻蚀介质，以刻蚀所述应力层；其中，输入的所述刻蚀介质的温度大于常温，以提高刻蚀所述应力层的速率。

在一些实施例中，所述“朝面向所述堆叠层的方向通入保护气体”包括：

加热保护气体以形成预热后的所述保护气体；

过滤预热后的所述保护气体；

将过滤后的所述保护气体通入所述反应腔内。

在一些实施例中，所述“提供预处理的晶圆，所述晶圆包括层叠设置的衬底及堆叠层，其中，所述晶圆的翘曲度大于或等于目标值”包括：

在衬底上形成堆叠层，所述堆叠层包括多层交替堆叠设置的绝缘层与牺牲层；

刻蚀所述绝缘层与所述牺牲层，以形成贯穿所述堆叠层的沟道孔。

在一些实施例中，在所述“在所述衬底背离所述堆叠层的一侧形成应力层”之后，且在所述“将所述晶圆悬置于反应腔内”还包括：

沿所述沟道孔的轴向方向形成存储芯柱。

在一些实施例中，输入所述刻蚀介质的输入口朝向所述晶圆的中间区域，通入所述保护气体的进气口朝向所述晶圆的边缘区域，且所述进气口的数量为多个，多个所述进气口对称排布且呈环状；其中，所述晶圆的边缘区域围设在所述晶圆的中间区域的周边。

在一些实施例中，通过侧向限位件抵接所述晶圆的侧边，防止所述晶圆在悬置时侧向移动。

在一些实施例中，靠近所述侧向限位件的所述保护气体的流速，大于远离所述侧向限位件的所述保护气体的流速。