[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于三維閃存存儲器的選通管及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910316738.1
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110112290B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 繆向水;錢航;童浩
• 申請（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號: H01L45/00
• 分類號: H01L45/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種應(yīng)用于三維閃存存儲器的選通管，其特征在于，該選通管包括第一金屬屏蔽層、第二金屬屏蔽層以及選通功能層，其中所述選通功能層位于所述第一金屬屏蔽層以及所述第二金屬屏蔽層之間；該選通管設(shè)置在用于構(gòu)成三維閃存存儲器的閃存存儲串的頂端，并位于垂直溝道的正上方；所述選通管與所述閃存存儲串一一對應(yīng)，任意一個所述閃存存儲串均呈三維堆疊結(jié)構(gòu)垂直設(shè)置在襯底上；

并且，所述第一金屬屏蔽層與位線相連，所述第二金屬屏蔽層與閃存存儲串的存儲溝道頂部相連，存儲溝道的底部與源極相連；所述選通功能層用于根據(jù)所述第一金屬屏蔽層與所述第二金屬屏蔽層之間的電壓之差導(dǎo)通或截止，從而控制位于該選通管下方的閃存存儲串的選通；其中，當(dāng)所述第一金屬屏蔽層與所述第二金屬屏蔽層之間的電壓值之差的絕對值大于等于閾值電壓值時所述選通功能層導(dǎo)通，當(dāng)所述第一金屬屏蔽層與所述第二金屬屏蔽層之間的電壓值之差的絕對值小于閾值電壓值時所述選通功能層截止；

此外，在三維閃存存儲器進行讀或?qū)懖僮鳎枰x擇特定存儲串時，通過在位線和源極分別施加滿足電壓相對大小條件的位線電壓和源極電壓使所述選通功能層導(dǎo)通或截止；

所述選通功能層所采用的材料為包含Ge、Se、Cu三種元素的合金化合物，其化學(xué)通式為Ge_xSe_yCu_100-x-y，其中0x100，0y100，0(100-x-y)100。

2.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于三維閃存存儲器的選通管，其特征在于，所述Ge_xSe_yCu_100-x-y滿足0(100-x-y)5。

3.如權(quán)利要求1所述應(yīng)用于三維閃存存儲器的選通管，其特征在于，所述第一金屬屏蔽層和所述第二金屬屏蔽層所采用的材料選自W、Ti₃W₇、TiN中的任意一種。

4.一種具有選通管的三維閃存存儲器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：在襯底上進行多層膜沉積，該多層膜是由絕緣層與多晶硅柵電極交替沉積形成的三維堆疊結(jié)構(gòu)；接著，在該多層膜的堆疊結(jié)構(gòu)中利用光刻進行刻蝕形成暴露襯底的垂直深孔；

S2：在所述垂直深孔中進行各向同性刻蝕，在通孔內(nèi)的柵電極層中向內(nèi)刻蝕形成向內(nèi)的凹槽；然后，進行氧化鋁或者二氧化硅的化學(xué)氣相沉積形成阻隔層；接著，制備非晶硅形成浮柵；然后，進行深孔的各向異性刻蝕，在深孔中沉積二氧化硅，形成氧化物-硅-氧化物的整體浮柵存儲結(jié)構(gòu)；

S3：對深孔進行各向異性刻蝕，直至在襯底中形成凹槽，接著，在凹槽中填充溝道材料；然后刻蝕部分所述溝道材料使溝道材料上方形成凹槽；

S4：在所述溝道材料上方的凹槽中依次沉積形成第一金屬屏蔽層、選通功能層以及第二金屬屏蔽層，形成選通管結(jié)構(gòu)，即而形成多個垂直于襯底的閃存存儲串，每個閃存存儲串的上方具有一個選通管結(jié)構(gòu)，由此得到具有選通管的三維閃存存儲器；其中，所述選通功能層所采用的材料為包含Ge、Se、Cu三種元素的合金化合物，其化學(xué)通式為Ge_xSe_yCu_100-x-y，其中0x100，0y100，0(100-x-y)100。