[实用新型]一种填孔装置及半导体器件

说明书

本申请实施例提供一种填孔装置及半导体器件，包括：容纳腔；与所述容纳腔顶部的等离子体喷头连接的等离子体发生器，用于产生等离子体，并通过所述等离子体喷头，向位于所述容纳腔底部的基台表面的堆叠样品喷射所述等离子体；其中，所述堆叠样品中包括至少一个孔洞；与所述容纳腔连接的直流偏置模块，用于产生直流偏置电场，并通过所述直流偏置电场调节所述等离子体在所述孔洞内的运动方向，以实现填充所述孔洞。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，涉及但不限于一种填孔装置及半导体器件。

背景技术

随着3D NAND技术的发展，氮-氧堆栈叠层(N-O stack film)的高度不断增加，虽然目前采用了多层堆叠(multi-deck)结构的先进技术来降低了深宽比，但对底部沟道孔(LCH，Low Channel Hole)中牺牲层的填充能力依然很有挑战性，以及对孔洞深度的均一性要求更高。

相关技术中，牺牲层的填充技术有多晶硅插塞(Poly-plug)、碳插塞(Carbon-plug)等，其中，多晶硅插塞的工艺复杂，花费较高，且后续制程不易保持；碳插塞虽然工艺简便且易去除，但随着LCH深度的不断增加，对碳插塞的填充能力有更高的要求。因此，增强碳插塞工艺填充深孔能力是非常必要的。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种填孔装置及半导体器件，能够增强半导体器件中深孔填充能力，在孔洞内形成有效的牺牲层。

本申请的技术方案是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种填孔装置，包括：

容纳腔；

与所述容纳腔顶部的等离子体喷头连接的等离子体发生器，用于产生等离子体，并通过所述等离子体喷头，向位于所述容纳腔底部的基台表面的堆叠样品喷射所述等离子体；其中，所述堆叠样品中包括至少一个孔洞；

与所述容纳腔连接的直流偏置模块，用于产生直流偏置电场，并通过所述直流偏置电场调节所述等离子体在所述孔洞内的运动方向，以实现填充所述孔洞。

在一些实施例中，所述直流偏置模块包括直流偏置极板，通过所述直流偏置极板产生所述直流偏置电场。

在一些实施例中，所述直流偏置模块还包括调节装置；所述调节装置与所述直流偏置极板连接，用于调节所述直流偏置极板的旋转角度。

在一些实施例中，所述旋转角度的取值范围为0度至180度。

在一些实施例中，所述直流偏置极板为正极板，通过所述正极板产生所述直流偏置电场，其中，所述直流偏置电场的场强方向垂直于所述正极板且指向远离所述正极板的方向。

在一些实施例中，所述等离子体中至少包括碳离子和氧离子；

在所述直流偏置电场的作用下，所述氧离子向所述孔洞的底部运动，且所述氧离子能够与位于所述孔洞顶部和顶部侧壁的碳离子发生化学反应。

在一些实施例中，所述填孔装置用于制作半导体器件；所述堆叠样品包括存储叠层；所述孔洞包括：位于所述存储叠层的台阶区的接触孔，和/或，位于所述存储叠层的阵列区的沟道孔。

在一些实施例中，所述等离子体发生器包括等离子体反应腔和位于所述离子体反应腔中的高频电压发生器；

所述高频电压发生器用于形成高频电压，并通过所形成的高频电压作用于所述等离子体反应腔中的反应前躯体，实现对所述反应前躯体进行电离，以形成所述等离子体。

在一些实施例中，所述高频电压发生器包括射频电极，所述射频电极的一端与电源电压连接，所述射频电极的另一端与所述等离子体喷头连接，所述射频电极用于形成所述高频电压。

在一些实施例中，所述反应前躯体至少包括二氧化碳和碳氢化合物；