本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,特別涉及一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及其形成方法。
背景技術(shù):
1、存儲(chǔ)器種類繁多,按照存儲(chǔ)材料可分為磁表面存儲(chǔ)器和半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,而半導(dǎo)體存儲(chǔ)器按照數(shù)據(jù)保存是否依賴外部電源又可以分為易失性存儲(chǔ)器和非易失性存儲(chǔ)器。易失性存儲(chǔ)器在斷電后會(huì)丟失所有存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),如動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器(dynamic?random?accessmemory,dram)、靜態(tài)存儲(chǔ)器(static?random?access?memory,sram)等。相反,非易失性存儲(chǔ)器即使在斷電的情況下,也能保持存儲(chǔ)的數(shù)據(jù),如閃存(embedded?flash,eflash),電荷俘獲型存儲(chǔ)器(charge?trapping?memory,ctm)等。電荷俘獲存儲(chǔ)器具有低功耗,疲勞特性好,數(shù)據(jù)保持能力強(qiáng)的特點(diǎn),是目前使用的主流非易失性存儲(chǔ)器之一。通過(guò)在存儲(chǔ)層上施加不同的電壓來(lái)控制電荷隧穿進(jìn)出存儲(chǔ)層,從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的寫入,擦除和存儲(chǔ)。
2、然而,當(dāng)前的電荷俘獲型存儲(chǔ)器還存在諸多難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明解決的問(wèn)題是如何優(yōu)化電荷俘獲層,以提升電荷俘獲型存儲(chǔ)器的性能。
2、為解決上述問(wèn)題,本發(fā)明提供一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:提供襯底;在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層;提供配體材料與所述浮柵前驅(qū)層反應(yīng)以形成電荷俘獲結(jié)構(gòu),所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的材料為金屬有機(jī)骨架的衍生物。
3、可選的,在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層的步驟中,通過(guò)原子沉積形成所述浮柵前驅(qū)層。
4、可選的,在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層的步驟中,所述浮柵前驅(qū)層的厚度范圍為:300埃~600埃。
5、可選的,提供配體材料與所述浮柵前驅(qū)層反應(yīng)以形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的步驟包括:
6、沉積配體材料,使所述配體材料與所述浮柵前驅(qū)層反應(yīng),形成初始電荷俘獲結(jié)構(gòu);
7、對(duì)所述初始電荷俘獲結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火,形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)。
8、可選的,沉積配體材料的步驟中,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式沉積所述配體材料。
9、可選的,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式沉積所述配體材料的步驟中,反應(yīng)參數(shù)包括:反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)范圍為:2h~4h;反應(yīng)溫度范圍為:100℃~150℃。
10、可選的,在對(duì)所述初始電荷俘獲結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理,形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的步驟中,所述退火處理參數(shù)包括:退火處理的溫度范圍為:250℃~300℃;退火處理的退火時(shí)間范圍為:2h~3h。
11、可選的,所述浮柵前驅(qū)層的材料包括金屬氧化物。
12、可選的,所述金屬氧化物包括氧化鋅。
13、可選的,所述配體材料包括有機(jī)配體材料。
14、可選的,所述有機(jī)配體材料包括:對(duì)苯二甲酸和萘二甲酸。
15、可選的,還包括:
16、提供襯底之后,形成所述浮柵前驅(qū)層之前,在所述襯底上形成隧穿層;形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)之后,在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層;
17、形成所述介質(zhì)層之后,在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)兩側(cè)的襯底內(nèi)形成源漏區(qū);
18、形成所述源漏區(qū)之后,在所述介質(zhì)層上形成控制柵。
19、可選的,還包括:在所述襯底上形成隧穿層的步驟、在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層的步驟、形成初始電荷俘獲結(jié)構(gòu)的步驟、對(duì)所述初始電荷俘獲結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火的步驟和在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層的步驟中任意兩個(gè)步驟之間,進(jìn)行圖形化。
20、可選的,在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層的步驟中,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層。
21、相應(yīng)的,本發(fā)明技術(shù)方案中還提供一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),所述存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)通過(guò)如上述任一項(xiàng)技術(shù)方案所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法形成。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
23、本發(fā)明技術(shù)方案的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法中,提供配體材料與所述浮柵前驅(qū)層反應(yīng)以形成電荷俘獲結(jié)構(gòu),所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的材料為金屬有機(jī)骨架的衍生物,金屬有機(jī)骨架的衍生物具有復(fù)雜微孔的周期性拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),使得電荷俘獲結(jié)構(gòu)具有多孔性且缺陷態(tài)密度大,俘獲載流子能力強(qiáng),在低的操作電壓下就可以實(shí)現(xiàn)電荷存儲(chǔ),提高了存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的可靠性。
1.一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,包括:
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層的步驟中,通過(guò)原子沉積形成所述浮柵前驅(qū)層。
3.如權(quán)利要求1或2所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在所述襯底上形成浮柵前驅(qū)層的步驟中,所述浮柵前驅(qū)層的厚度范圍為:300?!?00埃。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,提供配體材料與所述浮柵前驅(qū)層反應(yīng)以形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的步驟包括:
5.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,沉積配體材料的步驟中,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式沉積所述配體材料。
6.如權(quán)利要求5所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式沉積所述配體材料的步驟中,反應(yīng)參數(shù)包括:反應(yīng)時(shí)長(zhǎng)范圍為:2h~4h;反應(yīng)溫度范圍為:100℃~150℃。
7.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在對(duì)所述初始電荷俘獲結(jié)構(gòu)進(jìn)行退火處理,形成所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)的步驟中,所述退火處理參數(shù)包括:退火處理的溫度范圍為:250℃~300℃;退火處理的退火時(shí)間范圍為:2h~3h。
8.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述浮柵前驅(qū)層的材料包括金屬氧化物。
9.如權(quán)利要求8所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述金屬氧化物包括氧化鋅。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述配體材料包括有機(jī)配體材料。
11.如權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,所述有機(jī)配體材料包括:對(duì)苯二甲酸和萘二甲酸。
12.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,還包括:
13.如權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,還包括:
14.如權(quán)利要求12所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法,其特征在于,在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層的步驟中,通過(guò)化學(xué)氣相沉積的方式在所述電荷俘獲結(jié)構(gòu)上形成介質(zhì)層。
15.一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu),其特征在于,所述存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)通過(guò)如權(quán)利要求1至權(quán)利要求14任一項(xiàng)所述的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的形成方法形成。