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公開番号2025124446
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-26
出願番号2024020511
出願日2024-02-14
発明の名称半導体装置の製造方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ
主分類H01L 21/3065 20060101AFI20250819BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】信頼性と製造歩留まりを向上した半導体装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、被加工膜を有する基板を用意し、フッ化水素を含むガスを用いたプラズマにより第1のエッチングをすることで前記被加工膜に凹部を形成し、高周波電力を印加しない状態で、前記凹部に窒素と水素を含むガスを供給することで窒素及び水素並びにフッ素を含む第1の保護層を形成し、前記第1の保護層が形成された前記凹部に、前記プラズマにより第2のエッチングをおこなう、ことを含む。
【選択図】図4E
特許請求の範囲【請求項１】
被加工膜を有する基板を用意し、
フッ化水素を含むガスを用いたプラズマにより第１のエッチングをすることで前記被加工膜に凹部を形成し、
高周波電力を印加しない状態で、前記凹部に窒素と水素を含むガスを供給することで窒素及び水素並びにフッ素を含む第１の保護層を形成し、
前記第１の保護層が形成された前記凹部に、前記プラズマにより第２のエッチングをおこなう、
ことを含む、半導体装置の製造方法。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記第２のエッチングの後に、
高周波電力を印加しない状態で、前記凹部に窒素と水素を含むガスを供給することで窒素及び水素並びにフッ素を含む第２の保護層を形成し、
前記第２の保護層が形成された前記凹部を前記プラズマにより第３のエッチングをする、
ことをさらに含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
前記窒素と水素を含むガスは、アンモニアガスまたは重アンモニアガスである、請求項１または２に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記第１のエッチングの後であって、前記第１の保護層を形成する前に、
高周波電力を印加しない状態で、前記凹部に前記フッ化水素を含むガスを供給する
ことをさらに含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記第１の保護層を形成するときの温度は、前記凹部を形成するときの温度より高い、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
前記第１の保護層を形成するときの圧力は、前記凹部を形成するときの圧力より高い、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記第１の保護層を形成する前であって、前記第１のエッチングの後に、
酸素ガスを用いたプラズマ処理をすることで前記凹部に酸化物層を形成し、
高周波電力を印加しない状態で、前記酸化物層が形成された前記凹部に前記フッ化水素を含むガスを供給することでフッ素並びに水素を含む改質層を形成する、
ことをさらに含む、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記改質層を形成するときの温度は、前記凹部を形成するときの温度より高い、請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記改質層を形成するときの圧力は、前記凹部を形成するときの圧力より高い、請求項７に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記被加工膜は酸化シリコン膜と窒化シリコン膜を含み、前記酸化シリコン膜と前記窒化シリコン膜は交互に積層されている、請求項１に記載の半導体装置の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置としてのＮＡＮＤ型フラッシュメモリを用いた半導体パッケージが知られている。このようなＮＡＮＤ型フラッシュメモリを大容量化するために、多くのメモリセルを積層した構成をとる３次元ＮＡＮＤ型フラッシュメモリが実用化されている。このような積層型の３次元ＮＡＮＤ型フラッシュメモリにおいては、高集積化を達成するために積層数の増加が続いており、これに対応した高アスペクト比のパターン(穴や溝)の形成技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許出願公開第２０２０／０００６０７９号明細書
米国特許出願公開第２０２２／００６８６５９号明細書
米国特許出願公開第２０２３／０１２８８６８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示に係る実施形態は、信頼性と製造歩留まりを向上した半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態に係る半導体装置の製造方法は、被加工膜を有する基板を用意し、フッ化水素を含むガスを用いたプラズマにより第１のエッチングをすることで前記被加工膜に凹部を形成し、高周波電力を印加しない状態で、前記凹部に窒素と水素を含むガスを供給することで窒素及び水素並びにフッ素を含む第１の保護層を形成し、前記第１の保護層が形成された前記凹部に、前記プラズマにより第２のエッチングをおこなう、ことを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
一実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す斜視図である。
一実施形態に係る半導体装置の全体構成を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置のメモリセルの構成を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を示す断面図である。
一実施形態に係る半導体装置の製造方法を説明する図である。
一実施形態に係る半導体製造装置の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態に係る半導体装置の製造方法について図面を参照して具体的に説明する。以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する要素について、同一符号又は同一符号の後にアルファベットが追加された符号が付されており、必要な場合にのみ重複して説明する。以下に示す各実施形態は、この実施形態の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示する。一実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。これら実施形態やその変形例は、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０００８】
図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図面において、既出の図面に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。
【０００９】
本発明の各実施の形態において、基板からメモリセルに向かう方向を上方という。逆に、メモリセルから基板に向かう方向を下方という。このように、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明するが、例えば、基板とメモリセルとの上下関係が図示と逆になるように配置されてもよい。また、以下の説明で、例えば基板上のメモリセルという表現は、上記のように基板とメモリセルとの上下関係を説明しているに過ぎず、基板とメモリセルとの間に他の部材が配置されていてもよい。
【００１０】
本明細書において「αはＡ、Ｂ又はＣ」を含む、といった表現は、特に明示が無い限り、αがＡ～Ｃの複数の組み合わせを含む場合を排除しない。さらに、これらの表現は、αが他の要素を含む場合も排除しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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