[发明专利]微波退火制备 3D NAND 的方法

说明书

本发明提供了一种微波退火制备3D NAND的方法，包括：在半导体衬底上形成多层层叠结构，所述层叠结构依次包括第一材料层与第二材料层；刻蚀所述层叠结构形成通孔，暴露出所述半导体衬底；在所述通孔的侧壁上形成非晶硅；对所述非晶硅进行微波退火，使所述非晶硅转换为多晶硅；在通孔的侧壁上形成非晶硅之后，对所述非晶硅进行微波退火，使所述非晶硅转换为多晶硅，提高了多晶硅的晶化质量，进而提高了半导体器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种微波退火制备3D NAND的方法。

背景技术

随着半导体技术的发展，开发出了各种半导体存储器件，如或非(NOR)闪存、与非(NAND)闪存等。相对于常规存储装置如磁存储器件，半导体存储器件具有访问速度快、存储密度高等优点。其中，NAND结构正受到越来越多的关注。为进一步提升存储密度，出现了三维(3D)NAND器件。

3D NAND存储器是一种基于平面NAND存储器的新型产品，这种产品的主要特色是将平面结果转化为立体结构，大大节省了硅片面积，降低制造成本。

如图1所示，在现有技术中的三维NAND存储器的制作过程中，在半导体衬底1上形成堆叠结构2，所述堆叠结构2由隔离层21和刻蚀层22交错堆叠而成，在层叠结构1中刻蚀形成通孔3，在通孔3中形成多晶硅侧壁4，在通孔3中填充氧化物5。

但是，通过对按照这一方法形成的3D NAND存储器进行检测后，发现所得存储器在性能方面并不理想，因此，需要对现有技术进行改进。

发明内容

本发明提供了一种微波退火制备3D NAND的方法，提高多晶硅的晶化质量，进而提高器件的性能。

本发明提供的微波退火制备3D NAND的方法，包括：

在半导体衬底上形成多层层叠结构，所述层叠结构依次包括第一材料层与第二材料层；

刻蚀所述层叠结构形成通孔，暴露出所述半导体衬底；

在所述通孔的侧壁上形成非晶硅；

对所述非晶硅进行微波退火，使所述非晶硅转换为多晶硅。

进一步的，所述微波退火的微波腔室内通入的气体包括惰性气体与氧气。

进一步的，所述氧气的浓度低于0.2％。

进一步的，所述惰性气体包括氩气、氦气或氮气。

进一步的，所述微波退火的微波腔室内的压强为300Torr～700Torr。

进一步的，所述微波退火的温度以10℃/min～100℃/min的速率上升至550℃～650℃，然后保持1min～360min。

进一步的，所述微波退火的温度以20℃/min～50℃/min的速率上升至550℃，然后保持2min～180min。

进一步的，所述微波退火中微波的输出功率低于1KW。

进一步的，当微波退火的温度为550℃时，进行波功率为600W，反射波功率为150W。

进一步的，所述第一材料层为氧化物层，所述第二材料层为氮化物层。

进一步的，进行微波退火之后，还包括：在所述通孔中填充氧化物

与现有技术相比，本发明提供的微波退火制备3D NAND的方法，在通孔的侧壁上形成非晶硅之后，对所述非晶硅进行微波退火，使所述非晶硅转换为多晶硅，提高了多晶硅的晶化质量，进而提高了半导体器件的性能。

附图说明

图1是现有技术中3D NAND存储器在制造过程中的结构示意图。