[發(fā)明專利]全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法

有效

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• 申請日: 2021-02-19
• 公開（公告）號: CN112992906B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彭澤忠;王苛
• 申請（專利權(quán)）人: 成都皮兆永存科技有限公司
• 主分類號: H10B20/25
• 分類號: H10B20/25
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11385
• 代理人: 李佳川

1.全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，包括下述步驟：

1)形成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體：以導(dǎo)電介質(zhì)層和絕緣介質(zhì)層交錯重疊的方式，設(shè)置預(yù)定層數(shù)的導(dǎo)電介質(zhì)層和絕緣介質(zhì)層，形成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體；

2)對基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體開槽：在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體上開設(shè)一道自頂層到底層貫穿的曲線狀分割槽，由此分割槽將基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體分割為兩個交錯且相互分離的指叉結(jié)構(gòu)；

其特征在于，還包括下述步驟：

3)在分割槽中填充絕緣介質(zhì)；

4)深孔刻蝕步驟3)填充的絕緣介質(zhì)，形成沿分割槽離散排列的存儲單元孔，在形成沿分割槽離散排列的存儲單元孔的過程中，僅對絕緣介質(zhì)進(jìn)行刻蝕，而不對其他結(jié)構(gòu)刻蝕，相鄰的存儲單元孔之間為絕緣介質(zhì)，并且基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體部分暴露于存儲單元孔內(nèi)；

5)在存儲單元孔內(nèi)逐層設(shè)置預(yù)設(shè)的存儲器結(jié)構(gòu)所需的各層介質(zhì)。

2.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟5)中，預(yù)設(shè)的存儲器結(jié)構(gòu)為下述結(jié)構(gòu)之一：

PN結(jié)型半導(dǎo)體存儲器結(jié)構(gòu)、肖特基半導(dǎo)體存儲器結(jié)構(gòu)、阻變存儲器結(jié)構(gòu)、磁變存儲器結(jié)構(gòu)、相變存儲器結(jié)構(gòu)、鐵電存儲器結(jié)構(gòu)。

3.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟4)中，所述存儲單元孔為穿透基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體的通孔。

4.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)的存儲器結(jié)構(gòu)為PN結(jié)型半導(dǎo)體存儲器結(jié)構(gòu)，包括P型導(dǎo)電區(qū)、N型導(dǎo)電區(qū)和設(shè)置于二者之間的絕緣介質(zhì)區(qū)。

5.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，預(yù)設(shè)的存儲器結(jié)構(gòu)為肖特基型二極管存儲器結(jié)構(gòu)，其包括半導(dǎo)體導(dǎo)電區(qū)、金屬導(dǎo)電區(qū)和設(shè)置于二者之間的絕緣介質(zhì)區(qū)；

半導(dǎo)體導(dǎo)電區(qū)的材質(zhì)為形成肖特基二極管結(jié)構(gòu)所需的半導(dǎo)體，金屬導(dǎo)電區(qū)的材質(zhì)為形成肖特基二極管結(jié)構(gòu)所需的金屬；

所述步驟3)包括：

3.1在分割槽內(nèi)設(shè)置絕緣層。

6.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟5)包括：

5.1在存儲單元孔的內(nèi)壁沉積中間介質(zhì)層；

5.2對存儲單元孔底部區(qū)域的中間介質(zhì)層進(jìn)行刻蝕，形成穿透各中間介質(zhì)層的通孔；

5.3在存儲單元孔內(nèi)設(shè)置核心介質(zhì)；

所述導(dǎo)電介質(zhì)層、中間介質(zhì)層和核心介質(zhì)層的材質(zhì)為下述各項之一：

(a)導(dǎo)電介質(zhì)層為P型半導(dǎo)體，中間介質(zhì)層為絕緣材料，核心介質(zhì)層為N型半導(dǎo)體；

(b)導(dǎo)電介質(zhì)層為N型半導(dǎo)體，中間介質(zhì)層為絕緣材料，核心介質(zhì)層為P型半導(dǎo)體；

(c)導(dǎo)電介質(zhì)層為肖特基金屬，中間介質(zhì)層為絕緣材料，核心介質(zhì)層為半導(dǎo)體；

(d)導(dǎo)電介質(zhì)層為半導(dǎo)體，中間介質(zhì)層為絕緣材料，核心介質(zhì)層為肖特基金屬。

7.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟5)包括：

所述導(dǎo)電介質(zhì)層為導(dǎo)體，中間介質(zhì)層為記憶介質(zhì)，核心介質(zhì)層為導(dǎo)體。

8.如權(quán)利要求1所述的全自對準(zhǔn)高密度3D多層存儲器的制備方法，其特征在于，所述步驟5)包括：

5.1在存儲單元孔的內(nèi)壁沉積絕緣層，然后在絕緣層的內(nèi)壁沉積緩沖層；

5.2對存儲單元孔底部區(qū)域的絕緣層和緩沖層進(jìn)行刻蝕，形成穿透絕緣層和緩沖層通孔；

所述導(dǎo)電介質(zhì)層、緩沖層和核心介質(zhì)層的材質(zhì)為下述各項之一：

(1)導(dǎo)電介質(zhì)層為P+型半導(dǎo)體絕緣介質(zhì)，緩沖層為低摻雜N型半導(dǎo)體，核心介質(zhì)層為N+型半導(dǎo)體或?qū)w；

(2)導(dǎo)電介質(zhì)層為N+型半導(dǎo)體或?qū)w，緩沖層為低摻雜P型半導(dǎo)體,核心介質(zhì)層為P+型半導(dǎo)體；

(3)導(dǎo)電介質(zhì)層為P型肖特基金屬，緩沖層為低摻雜N型半導(dǎo)體,核心介質(zhì)層為N+型半導(dǎo)體或?qū)w；

(4)導(dǎo)電介質(zhì)層為N型肖特基金屬，緩沖層為低摻雜P型半導(dǎo)體，核心介質(zhì)層為P+型半導(dǎo)體或?qū)w。