[发明专利]一种3D NAND器件中沟道层的形成方法及晶圆盒结构

说明书

本发明实施例提供一种3D NAND器件中沟道层的形成方法，该方法包括：提供衬底，所述衬底上形成有堆叠层、所述堆叠层中的沟道孔以及所述沟道孔内壁上的电荷捕获层，所述堆叠层由氮化硅层和氧化硅层交替层叠而成，在沟道孔的侧壁上形成第一多晶硅层，将所述形成有第一多晶硅层的衬底置于惰性气体环境或氮气环境中，在所述沟道孔中形成第二多晶硅层。该方法中，在形成第一多晶硅层之后、形成第二多晶硅层之前，将衬底置于惰性气体或氮气环境中，这样，可以有效抑制在进行第二多晶硅层生长前的等待过程中第一多晶硅层的自然氧化，减少了沟道层中氧化硅的占比，从而降低了沟道电阻，提高了器件的性能。

技术领域

本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种3D NAND器件中沟道层的形成方法及晶圆盒结构。

背景技术

随着信息化进程的不断推进，人们对于信息的存储有了更高的要求，闪存存储器是一种长寿命的非易失性存储器，在电子产品中得到了广泛的应用。目前平面结构的NAND闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D结构的NAND存储器。

在3D NAND存储器结构中，采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的3D NAND存储器结构。在形成3D NAND存储器时，首先，在衬底上形成氮化硅(SiN)层和氧化硅(SiO2)层的堆叠层；而后，在堆叠层中形成沟道孔(Channel hole)，沟道孔用于形成存储区，存储区包括ONO(Oxide-Nitride-Oxide)的电荷捕获层和多晶硅的沟道层。

传统的形成多晶硅沟道层的方法中，沟道电阻偏大，影响器件的整体性能。

发明内容

本发明提供了一种3D NAND器件中沟道层的形成方法及晶圆盒结构，降低了沟道电阻，优化了器件的性能。

本发明提供了一种3D NAND器件中沟道层的形成方法，包括：

提供衬底，所述衬底上形成有堆叠层、所述堆叠层中的沟道孔以及所述沟道孔内壁上的电荷捕获层；所述堆叠层由氮化硅层和氧化硅层交替层叠而成；

在沟道孔的侧壁上形成第一多晶硅层；

将所述形成有第一多晶硅层的衬底置于惰性气体或氮气环境中；

在所述沟道孔中形成第二多晶硅层。

可选地，所述氮气环境中的惰性气体或氮气环境中氧气含量小于或等于50ppm。

可选地，其特征在于，所述氮气环境由晶圆盒提供，所述晶圆盒内为惰性气体或氮气气氛。

可选地，所述晶圆盒上设置有进气管和出气管，通过所述进气管和出气管传输惰性气体或氮气，使得晶圆盒内为惰性气体或氮气气氛。

可选地，所述氮气传输时的气体流量范围为：10-100SLM。

本申请还提供了一种晶圆盒结构，所述晶圆盒结构包括：

晶圆盒腔体，用于：放置形成有第一多晶硅层的衬底；

晶圆盒腔门，用于：隔绝外部空气；

进气管，用于：向晶圆盒中通入氮气或惰性气体；

出气管，用于：将晶圆盒中的气体导出盒外。

可选地，所述晶圆盒腔体内设置为惰性气体或氮气气氛。

可选地，所述晶圆盒腔体设置有放置衬底的凹槽。