一種化學機械研磨方法技術

本方案提供的化學機械研磨方法，在三維存儲器的外圍電路區域以及存儲區域沉積氧化層后，對外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得外圍電路區域的氧化層的最低高度與存儲器區域中臺階的最高高度相同；并在三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；然后對存儲區域進行第二道刻蝕，并對三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述臺階的最高高度；然后再去除三維存儲器中剩余的阻擋層?？梢?，本方案在氧化層的表面形成阻擋層，且，阻擋層的去除速度要比氧化層的去除速度慢，因此增加的阻擋層可以保護存儲區域的結構，避免現有技術中由于Dishing?defect的影響，提高三維存儲器整體工藝均勻性，提高良率。

Chemical mechanical grinding method

Chemical mechanical polishing method is provided, in a three-dimensional memory peripheral circuit area and storage area deposited after the first etching on the peripheral circuit region, the steps of the minimum height of the peripheral circuit region of the oxide layer and the storage area is the highest in the same height; and the barrier layer is formed on the oxide layer in three-dimensional memory and then second; etching on the storage area, and a barrier to the three-dimensional storage layer and the oxide layer for chemical mechanical polishing, the maximum height of the low height of the oxide layer corresponding to the area until the steps in the storage area is equal to the level; and then remove the three-dimensional memory remaining in the barrier layer. Obviously, this scheme on the surface of the oxide layer to form a barrier layer, and the barrier layer, the removal rate than the oxide removal rate is slow, thus increasing the barrier layer can protect the structure of the storage area, avoid the influence of Dishing defect in the prior art, improve the three-dimensional memory overall process uniformity, improve the yield rate.

【技術實現步驟摘要】
一種化學機械研磨方法
本專利技術涉及閃存存儲器領域，更具體地說，涉及一種化學機械研磨方法。
技術介紹
NAND閃存是一種比硬盤驅動器更好的存儲設備，隨著人們追求功耗低、質量輕和性能佳的非易失存儲產品，在電子產品中得到了廣泛的應用。目前，平面結構的NAND閃存已近實際擴展的極限，為了進一步的提高存儲容量，降低每比特的存儲成本，提出了3D結構的NAND存儲器。在3DNAND存儲器結構中，采用垂直堆疊多層數據存儲單元的方式，實現堆疊式的3DNAND存儲器結構，這些垂直堆疊的多層數據存儲單元稱之為臺階。然而在制作臺階的過程中，在臺階形成之后，臺階的最上層與最下層會形成一個很大的臺階高度差，通常，需要用SiO2對其填充，再用CMP(化學機械研磨)方法對其磨平。具體的，如圖1和圖2所示，在沉積完氧化層SiO2后，在Core存儲區采用一道Litho加Etch的工藝，形成一個切口，然后在對整個wafer進行CMP磨平。然而專利技術人發現，由于CMP工藝穩定性不好，存儲區常常會受到凹陷缺陷的影響，結構受到破壞，如圖3所示，這會直接影響后續CH(channelhole，溝道工藝)，GL(gateline，柵控制線工藝)、CT(contact，連接孔工藝)以及BEOL(后端金屬連線工藝)的均勻性。
技術實現思路
有鑒于此，本專利技術提供了一種化學機械研磨方法，提高三維存儲器整體工藝均勻性，提高良率。為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種化學機械研磨方法，應用于三維存儲器，所述三維存儲器包括沿字線方向連續排布的外圍電路區域以及存儲區域，所述外圍電路區域以及所述存儲區域均沉積有氧化層，該方法包括：對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述存儲器區域中臺階的最高高度；去除所述三維存儲器中剩余的所述阻擋層。優選的，所述阻擋層的材質為SiN。優選的，所述阻擋層的材質為SiON。優選的，所述阻擋層的厚度為500-1200A。優選的，所述對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度，包括：對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度的差值為第一預設高度值。優選的，所述第一預設高度值為0.5um-2um。一種三維存儲器件，基于上述的化學機械研磨方法形成，包括：基底；所述基底上的堆疊層，所述堆疊層包括沿字線方向連續排布的外圍電路區域以及存儲區域；其中，所述外圍電路區域以及所述存儲區域均沉積有氧化層，且經過所述化學機械研磨方法，使得所述三維存儲器件的氧化層高度與所述存儲區域的臺階的最高高度相同。與現有技術相比，本專利技術所提供的技術方案具有以下優點：本方案提供的化學機械研磨方法，首先在三維存儲器的外圍電路區域以及所述存儲區域沉積氧化層后，對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；并在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；然后，對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；最后，對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述存儲器區域中臺階的最高高度；然后再去除所述三維存儲器中剩余的所述阻擋層?？梢姡痉桨竿ㄟ^在氧化層的表面形成阻擋層，且，由于阻擋層的去除速度要比氧化層的去除速度慢，因此增加的阻擋層可以保護存儲區域的結構，避免現有技術中由于Dishingdefect的影響，提高三維存儲器整體工藝均勻性，提高良率。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。圖1為現有技術中三維存儲器的結構示意圖；圖2為采用現有工藝對三維存儲器進行CMP的過程中某一步驟時三維存儲器的結構示意圖；圖3為采用現有工藝對三維存儲器進行CMP后的三維存儲器的結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的一種化學機械研磨方法的流程圖；圖5為采用本專利技術提供的CMP方法對三維存儲器進行CMP的過程中某一步驟時三維存儲器的結構示意圖；圖6為采用本專利技術提供的CMP方法對三維存儲器進行CMP的過程中某一步驟時三維存儲器的結構示意圖；圖7為采用本專利技術提供的CMP方法對三維存儲器進行CMP的過程中某一步驟時三維存儲器的結構示意圖；圖8為采用本專利技術提供的CMP方法對三維存儲器進行CMP的過程中某一步驟時三維存儲器的結構示意圖；圖9為采用本專利技術提供的CMP方法對三維存儲器進行CMP后的三維存儲器的結構示意圖。具體實施方式下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦＠夹g中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。本方案提供的化學機械研磨方法，首先在三維存儲器的外圍電路區域以及所述存儲區域沉積氧化層后，對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；并在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；然后，對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；最后，對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述存儲器區域中臺階的最高高度；然后再去除所述三維存儲器中剩余的所述阻擋層。可見，本方案通過在氧化層的表面形成阻擋層，且，由于阻擋層的去除速度要比氧化層的去除速度要慢很多，因此增加的阻擋層可以保護存儲區域的結構，避免現有技術中由于Dishingdefect的影響，提高三維存儲器整體工藝均勻性，提高良率。請參閱圖4，為本實施例提供的一種化學機械研磨方法的流程示意圖，其中，該CMP方法應用于三維存儲器，如圖1所示，所述三維存儲器包括沿字線方向連續排布的外圍電路區域Periphery以及存儲區域Core，所述外圍電路區域以及所述存儲區域均沉積有氧化層SiO2，該方法包括步驟：S1、對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；S2、在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；S3、對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；S4、對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種化學機械研磨方法，其特征在于，應用于三維存儲器，所述三維存儲器包括沿字線方向連續排布的外圍電路區域以及存儲區域，所述外圍電路區域以及所述存儲區域均沉積有氧化層，該方法包括：對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述存儲器區域中臺階的最高高度；去除所述三維存儲器中剩余的所述阻擋層。

【技術特征摘要】
1.一種化學機械研磨方法，其特征在于，應用于三維存儲器，所述三維存儲器包括沿字線方向連續排布的外圍電路區域以及存儲區域，所述外圍電路區域以及所述存儲區域均沉積有氧化層，該方法包括：對所述外圍電路區域進行第一道刻蝕，使得所述外圍電路區域的氧化層的最低高度與所述存儲器區域中臺階的最高高度相同；在所述三維存儲器的氧化層上形成阻擋層；對所述存儲區域進行第二道刻蝕，使得所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度高于所述存儲器區域中臺階的最高高度；對所述三維存儲器的阻擋層以及氧化層同時進行化學機械研磨，直至所述存儲區域中臺階區域所對應的氧化層的最低高度等于所述存儲器區域中臺階的最高高度；去除所述三維存儲器中剩余的所述阻擋層。2.根據權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述阻擋層的材質為SiN。3.根據權利要求1所述的化學機械研磨方法，其特征在于，所述阻擋層的材質為SiON。4.根據權利要求2或...

【專利技術屬性】
技術研發人員：駱中偉，洪培真，華文宇，夏志良，李思晢，
申請(專利權)人：長江存儲科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42