3D NAND存储器件的制造方法及3D NAND存储器件.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111430360A(43)申请公布日2020.07.17(21)申请号202010268989.X(22)申请日2020.04.08(71)申请人长江存储科技有限责任公司地址430074湖北省武汉市东湖新技术开发区未来三路88号(72)发明人孙闯王健舻曾明徐伟侯婧文(74)专利代理机构北京汉之知识产权代理事务所(普通合伙)11479代理人高园园(51)Int.Cl.H01L27/11551(2017.01)H01L27/11529(2017.01)H01L27/115(2017.01)权利要求书2页说明书7页附图9页(54)发明名称3DNAND存储器件的制造方法及3DNAND存储器件(57)摘要本发明提供一种3DNAND存储器件的制造方法及3DNAND存储器件，所述方法包括步骤：提供衬底；在衬底的正面上形成堆叠结构，并在堆叠结构中形成沟道孔；在沟道孔中形成导电沟道结构，导电沟道结构包括沟道层；对准沟道孔，从衬底的背面刻蚀衬底，得到通孔，且刻蚀停留在沟道层上；填充通孔，形成沟道层与衬底中阱区的电路回路。其中，在沟道孔中形成导电沟道结构后，从衬底的背面刻蚀并沉积以形成沟道层与衬底中阱区的电路回路，从而能有效避免从衬底的正面刻蚀时对导电沟道结构的损坏，提高了产品的电学性能和良率；不从衬底的正面刻蚀并沉积还能省掉牺牲硅层这一工序，对应的生产工序简单，生产效率提高且生产成本降低。CN111430360ACN111430360A权利要求书1/2页1.一种3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，包括步骤：提供衬底，所述衬底具有相对设置的正面和背面；在所述衬底的正面上形成堆叠结构，并在所述堆叠结构中形成沟道孔；在所述沟道孔中形成导电沟道结构，所述导电沟道结构包括沟道层；对准所述沟道孔，从所述衬底的背面刻蚀所述衬底，得到贯穿所述衬底的通孔，且所述刻蚀停留在所述沟道层上；填充所述通孔，形成所述沟道层与所述衬底中阱区的电路回路。2.根据权利要求1所述的3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，在所述衬底的正面上形成所述堆叠结构，并在所述堆叠结构中形成所述沟道孔的步骤包括：在所述衬底的正面上形成第一堆叠结构，并在所述第一堆叠结构中刻蚀形成第一沟道孔；沿着所述第一沟道孔的底部继续刻蚀，所述刻蚀停留在所述衬底中，形成凹槽；在所述凹槽中形成外延结构；填充所述第一沟道孔，得到第一中间结构；在所述第一中间结构上形成第二堆叠结构，并在所述第二堆叠结构中刻蚀形成第二沟道孔，在所述第二堆叠结构的垂直方向上，所述第二沟道孔与所述第一沟道孔至少有一部分重叠；沿着所述第二沟道孔的底部继续刻蚀，所述刻蚀停留在所述外延结构上，得到所述沟道孔。3.根据权利要求1或2所述的3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，所述3DNAND存储器件的制造方法还包括步骤：在所述堆叠结构中形成栅线缝隙，所述栅线缝隙垂直贯穿所述堆叠结构。4.根据权利要求1或2所述的3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，在所述沟道孔中形成所述导电沟道结构的步骤包括：在所述沟道孔的侧壁及底部，沿着所述沟道孔的侧壁至远离所述沟道孔的侧壁方向上，依次形成存储叠层和所述沟道层；在形成所述存储叠层和所述沟道层之后，用绝缘介质填充所述沟道孔，形成所述导电沟道结构。5.根据权利要求4所述的3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，对准所述沟道孔，从所述衬底的背面刻蚀所述衬底的步骤包括：对所述衬底的背面进行减薄；沿着所述衬底的正面到所述衬底的背面的方向，在所述衬底的背面上依次形成硬掩膜层、抗反射层和光刻胶层；对所述光刻胶层进行光刻，所述光刻的位置与所述沟道孔的位置对齐；在所述光刻之后进行刻蚀，所述刻蚀停留在所述导电沟道结构的沟道层上，得到所述通孔；去除所述硬掩膜层、所述抗反射层和所述光刻胶层。6.根据权利要求5所述的3DNAND存储器件的制造方法，其特征在于，填充所述通孔，形成所述沟道层与所述衬底中阱区的电路回路的步骤包括：2CN111430360A权利要求书2/2页在所述衬底的背面上沉积掺杂多晶硅，且所述掺杂多晶硅填满所述通孔；进行表面平坦化处理，去除所述衬底的背面上的所述掺杂多晶硅。7.一种3DNAND存储器件，其特征在于，包括：衬底，具有相对设置的正面和背面；堆叠结构，设置在所述衬底的正面上；导电沟道结构，设置在所述堆叠结构中且垂直于所述衬底的正面，所述导电沟道结构包括沟道层；掺杂填充结构，从所述衬底的背面垂直贯穿所述衬底，与所述导电沟道结构对齐，且与所述沟道层连接。8.根据权利要求7所述的3DNAND存储器件，其特征在于，所述堆叠结构包括交替层叠设置的绝缘层和栅极层。9.根据权利要求7或8所述的3DNAND存储器件，其特征在于