3D NAND的主要工艺流程

3D NAND的主要工艺流程

3D NAND闪存是当前半导体存储器领域的关键技术之一，其制造工艺复杂且精密，代表了一个国家在芯片制造领域的最高水平。本文将详细介绍3D NAND的主要制作流程，从基底准备到最终的金属导线制作，带你深入了解这一尖端技术的核心工艺。

3D NAND的主要工艺流程

1. 基底准备：选择12寸特定晶向的硅片作为基础材料。

2. SiO2与SiNx交替镀膜：在硅片上交替沉积二氧化硅（SiO2）和氮化硅（SiNx）薄膜，每层膜厚在几十纳米左右。根据产品规格不同，膜层数量可达到64层、128层甚至400层以上。

3. 沉积无定形硅碳膜：在膜层上沉积无定形硅碳膜，作为后续沟道刻蚀的硬掩模。

4. 硬掩模刻蚀：通过刻蚀工艺在硬掩模上开孔，以便于后续对堆叠膜层的刻蚀。

5. 沟道通孔刻蚀：在硬掩模开孔位置进行沟道通孔的刻蚀。

6. 台阶刻蚀：对堆叠膜层进行台阶状刻蚀，形成特定的三维结构。具体工艺可参考相关专业文献。

7. 沉积无定形硅硬掩模：在侧视图视角下，沉积无定形硅硬掩模。

8. 硬掩模开孔：在硬掩模上开孔，为后续刻蚀做准备。

9. slit etch：将SiO2与SiNx的堆叠层刻蚀成一个个沟槽。

10. word line fill工艺：刻蚀掉堆叠层中的SiNx，并填充TiN、钨（W）等材料。

11. 沟道通孔填充：刻蚀掉多余的钨后，依次沉积阻挡氧化层、电荷陷阱氮化硅（Charge Trap SiN）、隧道氧化物（Tunnel Oxide）、多晶硅（Poly Si）和硅基体（Core SiO2），完成功能区主体结构。

12. 接触孔蚀刻与金属填充：沉积介质层后，使用CCP-RIE技术进行接触孔蚀刻，并用金属填充接触孔，制作连接接触孔的金属导线（Bit line）。

文中精简了较多的重复步骤，实际工艺流程在数百步以上。值得注意的是，3D NAND的制造工艺仍在不断发展，各厂商在具体实现细节上可能存在差异。