制造半导体器件的方法与流程

本发明构思涉及一种制造半导体器件的方法，并且更具体地，涉及一种制造包括非易失性竖直存储器件的半导体器件的方法。

背景技术：

1、需要存储数据的电子系统需要能够存储大量数据的半导体器件。因此，正在对增加半导体器件的数据存储容量的方法进行研究。例如，作为用于增加半导体器件的数据存储容量的技术之，已经提出了一种包括竖直存储器件的半导体器件，该竖直存储器件具有三维布置的存储器单元而不是二维布置的存储器单元。

技术实现思路

1、本发明构思提供了一种制造半导体器件的方法，该半导体器件包括三维布置的存储器单元。在该方法中，增加了堆叠的字线数量以提高半导体器件的集成密度。因此，即使当穿过字线的竖直孔的纵横比增加时，半导体器件也可以保持期望的电特性和可靠性。

2、根据本发明构思的一个方面，提供了一种制造半导体器件的方法。该方法包括：通过在衬底上交替地堆叠多个第一膜和多个第二膜来形成结构。形成竖直地延伸穿过该结构的竖直孔。在竖直孔的内侧壁上形成含碳阻挡膜，使得该含碳阻挡膜与多个第一膜和多个第二膜中的一部分接触。在竖直孔中的含碳阻挡膜上形成牺牲金属膜。去除牺牲金属膜以暴露含碳阻挡膜。使用灰化工艺去除含碳阻挡膜。

3、根据本发明构思的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法。该方法包括：提供衬底。该衬底包括第一区和第二区，第一区上具有多个芯片，第二区围绕所述第一区。在衬底上在第一区中形成第一结构。通过在衬底上交替地堆叠多个第一膜和多个第二膜来形成第一结构。在衬底上在第二区中形成第二结构。形成竖直地延伸穿过第一区中的第一结构的竖直孔，并在第二区中的第二结构中形成凹陷区和标记孔。形成包括第一部分和第二部分的含碳阻挡膜。第一部分在第一区中的竖直孔的内侧壁上，并与多个第一膜和多个第二膜中的一部分接触。第二部分在第二区中的凹陷区的内表面上。在形成对准金属膜的同时形成牺牲金属膜。牺牲金属膜在第一区中在含碳阻挡膜的第一部分上，并且对准金属膜在第二区中在含碳阻挡膜的第二部分上。从第一区去除牺牲金属膜以暴露含碳阻挡膜的第一部分。使用灰化工艺从第一区去除含碳阻挡膜的第一部分。

4、根据本发明构思的另一方面，提供了一种制造半导体器件的方法。该方法包括：通过在衬底上在芯片区中交替地堆叠多个氧化硅膜和多个牺牲绝缘膜来形成下部结构。形成竖直地延伸穿过下部结构的下竖直孔。在下竖直孔的内侧壁上形成第一含碳阻挡膜，使得第一含碳阻挡膜与多个氧化硅膜和多个牺牲绝缘膜中的一部分接触。在第一含碳阻挡膜上在下竖直孔中形成与第一含碳阻挡膜接触的牺牲金属膜。在第一含碳阻挡膜和牺牲金属膜上在下竖直孔的入口空间中形成第二含碳阻挡膜。在下部结构上形成上部结构。上部结构具有暴露第二含碳阻挡膜的上竖直孔。使用灰化工艺通过上竖直孔去除第二含碳阻挡膜。通过上竖直孔去除牺牲金属膜以暴露第一含碳阻挡膜。使用灰化工艺通过上竖直孔去除第一含碳阻挡膜。在下竖直孔和上竖直孔内形成沟道结构。用多条栅极线代替多个牺牲绝缘膜。

技术特征：

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜包括碳原子和氮原子。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜包括碳氮化硼bcn薄膜。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜中的碳原子含量为至少30at％。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：在去除所述含碳阻挡膜之后，在所述竖直孔中形成插塞结构，

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个第一膜中的每个第一膜包括氧化硅膜，并且所述多个第二膜中的每个第二膜包括氮化硅膜。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜具有规则地布置有碳原子、硼原子和氮原子的六边形bcn“h-bcn”结构。

8.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分包括碳原子和氮原子。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分包括碳氮化硼bcn薄膜。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述含碳阻挡膜的所述第一部分和所述第二部分中的每个部分中的碳原子含量为至少30at％。

12.根据权利要求8所述的方法，还包括：在去除所述含碳阻挡膜的所述第一部分之后，在所述第一区中的所述竖直孔内形成插塞结构，

13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个第一膜中的每个第一膜包括氧化硅膜，并且所述多个第二膜中的每个第二膜包括氮化硅膜。

14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述牺牲金属膜在所述第一区中在所述竖直孔内与所述含碳阻挡膜的所述第一部分接触，

15.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一含碳阻挡膜和所述第二含碳阻挡膜中的每一个均包括碳氮化硼bcn薄膜。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第一含碳阻挡膜和所述第二含碳阻挡膜中的每一个中的碳原子含量为至少30at％。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述多个牺牲绝缘膜中的每个牺牲绝缘膜包括氮化硅膜。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述牺牲金属膜包括钨。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括：

技术总结
为了制造半导体器件，通过在衬底上逐一交替地堆叠多个第一膜和多个第二膜来形成结构。形成竖直孔以竖直地穿过该结构。形成含碳阻挡膜以共形地覆盖竖直孔的内侧壁。含碳阻挡膜与多个第一膜和多个第二膜中的一部分接触。在竖直孔中的含碳阻挡膜上形成牺牲金属膜。去除牺牲金属膜以暴露含碳阻挡膜。使用灰化工艺去除含碳阻挡膜。

技术研发人员：具永勋,金烔永,张景泰
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13