[發明專利]真空管閃存結構及其制造方法

有效

• 申請號: 201610173638.4
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN107248515B
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 肖德元
• 申請（專利權）人: 上海新昇半導體科技有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L21/28;H01L29/10;H01L27/1157;H01L21/324;H01L29/423
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 金華

1.一種真空管閃存結構的制造方法，包括：

提供一襯底；

在所述襯底上依次形成第一介電層、源極層、第二介電層、柵極層和硬掩膜層；

圖案化處理所述第二介電層、柵極層和硬掩膜層形成柵極結構；

修剪柵極結構中的第二介電層和柵極層，使剩余第二介電層和柵極層的寬度小于硬掩膜層；

進行熱處理以在所述柵極層的側壁上形成柵介電層；

沉積漏極層；

在整個襯底上沉積層間介電層并進行平坦化以在所述柵極中形成真空。

2.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，還包括在層間介電層進行平坦化后，采用高溫退火對所述源極層和漏極層進行處理，使其變為圓柱形。

3.如權利要求2所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述高溫退火使用的氣體為He、N₂、Ar或者H₂。

4.如權利要求2所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述高溫退火的溫度范圍是在600℃～1000℃之間。

5.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述柵極中的真空內的氣壓范圍是0.1torr～50torr。

6.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述熱處理是使用電漿在氧氣、氮氣、N₂O或NH₃的環境下進行所述柵極層的熱氧化或是熱氮化過程。

7.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述源極層和漏極層材質為Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Pd、Cu、Al、Ga、In、Ti、TiN、TaN的一種或組合。

8.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述柵極層材質為Al、多晶硅、Cu、Ga、In、Ti、Ta、W、Co、TiN、TaN的一種或組合。

9.如權利要求1所述的真空管閃存結構的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜層的材質為氮氧化硅、氮化硅或氮化鈦。

10.一種真空管閃存結構，包括：

一襯底；

位于所述襯底上的一第一介電層及一源極層；

位于所述源極層上的一柵極結構，所述柵極結構包括柵極層和硬掩膜層，位于所述柵極層的側壁以及一中空的真空通道中的一柵介電層，所述柵介電層是使用電漿在氧氣、氮氣、N₂O或NH₃的環境下進行所述柵極層的熱氧化或是熱氮化過程而生成，其中所述柵極結構中的所述柵極層的寬度小于所述硬掩膜層的寬度；以及

位于所述柵極結構上并封閉所述真空通道的一漏極層。

11.如權利要求10所述的真空管閃存結構，其特征在于，所述源極層和漏極層材質為Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Pd、Cu、Al、Ga、In、Ti、TiN、TaN的一種或組合。

12.如權利要求10所述的真空管閃存結構，其特征在于，所述柵極層材質為Al、多晶硅、Cu、Ga、In、Ti、Ta、W、Co、TiN、TaN的一種或組合。

13.如權利要求10所述的真空管閃存結構，其特征在于，所述硬掩膜層的材質為氮氧化硅、氮化硅或氮化鈦。