本發明涉及三維存儲器領域，尤其涉及一種基于三維NAND的形成梯形結構的存儲堆棧的方法。

背景技術：

在3D NAND（三維閃存存儲器）制作過程中，通過在沉積完多層氮氧化層后，刻蝕該多層氮氧化層至金字塔狀，以形成3D NAND的梯形結構。

由于3D NAND的尺寸越做越大，沉積的氮氧化層的層數也越來越多，而現有的工藝通常是將全部的氮氧化層都沉積完后再進行刻蝕形成梯形結構，這樣帶來的一個問題是隨著氮氧化層越來越高，刻蝕形成梯形結構的難度越來越大，生產成本越來越高，刻蝕的精準度卻越來越低，從而影響了整個器件的性能。

技術實現要素：

鑒于上述問題，本發明提供一種形成梯形結構的存儲堆棧的方法，以克服傳統工藝中梯形結構的缺陷。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：

提供一種形成梯形結構的存儲堆棧的方法，運用于三維NAND，其特征在于，包括：

S1，提供一半導體襯底；

S2，于所述半導體襯底之上形成第一氮氧化層組；

S3，刻蝕所述第一氮氧化層組以形成第一梯形結構；

S4，沉積第一層間介質層填補所述刻蝕部位；

S5，平坦化所述第一層間介質層，以使所述第一層間介質層的高度與所述第一氮氧化組的高度一致；

S6，重復上述步驟S2~S5，形成第N氮氧化層組、第N梯形結構和第N層間介質層，以形成所述梯形結構的存儲堆棧；

其中，所述N為大于等于2的正整數。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，通過化學氣相沉積工藝形成所述第一至第N氮氧化層組以及所述第一至第N層間介質層。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，通過光刻工藝刻蝕形成所述第一至第N梯形結構。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，所述第一至第N氮氧化層組中，每組氮氧化層組包含交替堆疊的多層氮化膜和多層氧化膜。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，所述氮化膜為氮化硅，所述氧化膜為二氧化硅。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，所述第N梯形結構的下底邊小于第N-1梯形結構的上底邊，且所述第一至第N梯形結構的斜邊在一條直線上，以使所述第一至第N梯形結構堆疊形成完整的所述梯形結構的存儲堆棧。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，根據所述存儲堆棧的堆疊層數要求調整所述N的大小。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，采用化學機械研磨工藝平坦化所述第一至第N層間介質層。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，在所述步驟S6中，形成所有的第一至第N梯形結構之后，刻蝕去除所述第一至第N層間介質層，以形成所述梯形結構的存儲堆棧。

優選的，上述形成梯形結構的存儲堆棧的方法中，所述半導體襯底為硅襯底。

上述技術方案具有如下優點或有益效果：本發明通過將整個3D NAND器件的氮氧化層分成若干組分開沉積，每沉積形成一組氮氧化層組之后，進行刻蝕以形成一梯形結構，接著沉積層間介質層以填補刻蝕掉的部位并平坦化該層間介質層，使其與梯形結構等高；之后再在形成的梯形結構上再沉積第二部分氮氧化層組以及第二部分層間介質層，并重復上述步驟直到所有的梯形結構形成。通過這樣的方式以靈活適應現有3D NAND器件氮氧化層組高度逐漸增高的問題，且最終形成的梯形結構更加精準，保證了3D NAND器件的整體運行。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特征、外形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖，重點在于示出本發明的主旨。

圖1是本發明的方法流程圖；

圖2~圖7是本發明實施例中各步驟的結構圖。

具體實施方式

參照圖1，本發明公開的一種形成3D NAND梯形結構的方法，將整個3D NAND器件的氮氧化層（N-O stack）分成若干組分開沉積，在沉積形成第一組氮氧化層組之后，進行刻蝕以形成第一梯形結構，接著沉積第一層間介質層以填補刻蝕掉的部位，并平坦化該第一層間介質層，使其與第一梯形結構等高；之后再在形成的第一梯形結構和第一層間介質層之上再沉積第二氮氧化層組，并形成第二梯形結構以及第二層間介質層，重復上述步驟直到所有的梯形結構形成。通過這樣的方式以靈活適應現有3D NAND器件氮氧化層組高度逐漸增高的問題，且最終形成的梯形結構更加精準，保證3D NAND器件的整體運行。

下面通過具體的實施例以及附圖詳細闡述本發明形成3D NAND梯形結構的方法。

如圖2所示，首先提供一襯底1，在襯底1上沉積形成第一部分氮氧化層組2，該第一部分氮氧化層組2由交替堆疊的多層氮化層和多層氧化層形成；該多層氮化層和多層氧化層的具體層數根據工藝需求做靈活調整，以保證后續的刻蝕步驟順利進行。

沉積完第一部分氮氧化層組2之后，參照圖3，通過光刻工藝刻蝕該第一部分氮氧化層組2以形成第一梯形結構21。該第一梯形結構21的斜邊坡度根據具體的工藝需求進行調整，以適應不同的3D NAND器件的制作。其中，光刻工藝的主要步驟包括：為確保光刻膠能和第一部分氮氧化層組2很好粘貼，形成平滑且結合得很好的膜，對第一部分氮氧化層組2的表面進行前處理，以保持表面干燥潔凈；接著涂布光刻膠覆蓋第一部分氮氧化層組2的表面，以形成薄且均勻的光刻膠膜；涂好光刻膠后，把需要刻蝕的圖形在第一部分氮氧化層組2的表面上準確定位或對準，通過曝光將圖形轉移到光刻膠涂層上；之后，進行顯影工藝，把掩膜版圖案復制到光刻膠上；然后在光刻膠暴露區域刻蝕去掉部分第一氮氧化層組2，并去除光刻膠，以形成第一梯形結構21。

接著，參照圖4，在第一部分氮氧化層組2刻蝕掉的部位沉積形成第一層間介質層22，使得第一層間介質層22與第一梯形結構21接觸，以完全填充刻蝕空缺，并平坦化該第一層間介質層22使其與第一梯形結構21等高，形成如圖4所示的完整的一個平面。其中的平坦化操作優選采用化學機械研磨工藝進行平坦化。

之后，繼續在第一層間介質層22與第一梯形結構21的表面上沉積第二部分氮氧化層組3，形成如圖5所示的結構。該第二部分氮氧化層組3同樣包括多層氮化層和多層氧化層，其中多層氮化層和多層氧化層的具體層數根據工藝需求做靈活調整，并且保證氮化層和氧化層交替堆疊即可。

沉積完第二部分氮氧化層組3之后，再次利用光刻工藝刻蝕該第二部分氮氧化層組3以形成如圖6所示的第二梯形結構31。第二梯形結構31的下底邊小于第一梯形結構21的上底邊，并且第二梯形結構31和第一梯形結構21的斜邊在同一直線上，以使得第二梯形結構31和第一梯形結構21對接成一個完整的梯形結構。接著在第二梯形結構31的上表面以及暴露的第一層間介質層22的上表面沉積形成第二層間介質層32，并利用化學機械研磨工藝平坦化該第二層間介質層32使其與第二梯形結構31等高，形成如圖7所示的結構。

進一步的，重復上述沉積氮氧化層組、刻蝕氮氧化層組、沉積層間介質層以及平坦化的操作步驟，以最終形成整個3D NAND器件的完整的梯形結構。其具體的重復次數根據實際需要沉積的3D NAND器件的層數而定，例如根據前后部分相關工藝（光刻，蝕刻，化學機械研磨等）的能力以及器件性能需求方面等因素綜合考慮來定。

綜上所述，本發明通過將整個3D NAND器件的氮氧化層分成若干組分開沉積，每沉積形成一組氮氧化層組之后，進行刻蝕以形成一梯形結構，接著沉積層間介質層以填補刻蝕掉的部位并平坦化該層間介質層，使其與梯形結構等高；之后再在形成的梯形結構上再沉積第二部分氮氧化層組以及第二部分層間介質層，并重復上述步驟直到所有的梯形結構形成。通過這樣的方式以靈活適應現有3D NAND器件氮氧化層組高度逐漸增高的問題，且最終形成的梯形結構更加精準，保證了3D NAND器件的整體運行。

以上對本發明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，其中未盡詳細描述的設備和結構應該理解為用本領域中的普通方式予以實施；任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發明技術方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例，這并不影響本發明的實質內容。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發明技術方案保護的范圍內。