[發(fā)明專利]一種三維堆疊的閃存結(jié)構(gòu)及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810069437.9
• 申請(qǐng)日: 2018-01-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108538849B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金鎭湖;康太京
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東芯半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L27/11578
• 分類(lèi)號(hào): H01L27/11578
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種三維堆疊的閃存結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：

基板，由半導(dǎo)體材料制備形成；

支撐板，形成于所述基板的上表面，由半導(dǎo)體材料制備形成；

第一側(cè)面結(jié)構(gòu)，形成于所述支撐板的第一側(cè)且與所述支撐板等高；

第二側(cè)面結(jié)構(gòu)，形成于所述支撐板背向所述第一側(cè)面結(jié)構(gòu)的第二側(cè)，且與所述支撐板等高；

所述第一側(cè)面結(jié)構(gòu)包括上下堆疊的多個(gè)第一晶體管控制結(jié)構(gòu)，且相鄰的所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)之間通過(guò)第一隔離層相隔離；

所述第二側(cè)面結(jié)構(gòu)包括上下堆疊的多個(gè)第二晶體管控制結(jié)構(gòu)，且相鄰的所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)之間通過(guò)第二隔離層相隔離；

每個(gè)所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)與所述支撐板組成相連的多個(gè)第一晶體管；每個(gè)所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)與所述支撐板組成相連的多個(gè)第二晶體管；同一個(gè)所述支撐板的頂部的所述第一晶體管和所述第二晶體管相連；

所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)包括：

第一門(mén)外緣隔離層；

相隔離的第一控制門(mén)和第一陷阱門(mén)，形成于所述第一門(mén)外緣隔離層中；

所述第一控制門(mén)用于接收外部的第一控制信號(hào)，所述第一陷阱門(mén)用于在所述第一晶體管導(dǎo)通時(shí)俘獲電荷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一控制門(mén)與所述第一陷阱門(mén)通過(guò)所述第一門(mén)外緣隔離層中的一第二氧化層相隔離。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存結(jié)構(gòu)，其特征在于，存在所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)與每個(gè)所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)關(guān)于所述支撐板相對(duì)稱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)由以下組成：

第二門(mén)外緣隔離層；

第二控制門(mén)，形成于所述第二門(mén)外緣隔離層中，用于接收外部的選通信號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的閃存結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一側(cè)面結(jié)構(gòu)中所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)的數(shù)量為2個(gè)；

所述第二側(cè)面結(jié)構(gòu)中所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)的數(shù)量為2個(gè)。

6.一種具有支撐板的閃存結(jié)構(gòu)的制備方法，其特征在于，包括：

步驟S1，提供一基板預(yù)制備層；

步驟S2，采用一離子注入工藝沿一第一方向?qū)λ鲋伟暹M(jìn)行注入，以在所述基板預(yù)制備層中形成沿所述第一方向延伸且相互間隔分布的多個(gè)元件形成區(qū)間；

步驟S3，刻蝕所述基板預(yù)制備層的上表面以在所述基板預(yù)制備層中形成沿不同于所述第一方向的一第二方向延伸的多個(gè)凹槽，以于每?jī)蓚€(gè)所述凹槽之間形成一支撐板，以及形成所述支撐板下方的基板；

步驟S4，于每個(gè)所述支撐板的第一側(cè)形成上下平行相對(duì)且相互隔離的多個(gè)第一隔離層，以及所述支撐板的第二側(cè)形成上下平行相對(duì)且相互隔離的與所述第一隔離層相同數(shù)量的第二隔離層；

步驟S5，于所述基板、所述支撐板、所述第一隔離層和所述第二隔離層暴露出的表面依次沉積一第一氧化預(yù)制備層、一陷阱電極層、一第二氧化預(yù)制備層以及一控制電極層形成一沉積復(fù)合層；

步驟S6，以所述第一隔離層為掩膜由上向下刻蝕所述沉積復(fù)合層，于所述第一側(cè)形成一第一側(cè)面結(jié)構(gòu)，所述第一側(cè)面結(jié)構(gòu)包括上下堆疊的多個(gè)第一晶體管控制結(jié)構(gòu)，且相鄰的所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)之間通過(guò)所述第一隔離層相隔離，以及于所述第二側(cè)形成一第二側(cè)面結(jié)構(gòu)，所述第二側(cè)面結(jié)構(gòu)包括上下堆疊的多個(gè)第二晶體管控制結(jié)構(gòu)，且相鄰的所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)之間通過(guò)第二隔離層相隔離；

其中，所述第一晶體管控制結(jié)構(gòu)包括由刻蝕所述第一氧化預(yù)制備層制備形成的第一氧化層、由刻蝕所述陷阱電極層制備形成的第一陷阱門(mén)、由刻蝕所述第二氧化預(yù)制備層制備形成的第二氧化層以及由刻蝕所述控制電極層制備形成的第一控制門(mén)；

所述第二晶體管控制結(jié)構(gòu)包括由刻蝕所述第一氧化預(yù)制備層制備形成的第三氧化層、由刻蝕所述陷阱電極層制備形成的第二陷阱門(mén)、由刻蝕所述第二氧化預(yù)制備層制備形成的第四氧化層以及由刻蝕所述控制電極層制備形成的第二控制門(mén)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。