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(lèi)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(lài)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(xiě)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?！?00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。

技術(shù)特征：

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。

技術(shù)總結(jié)
一種存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)及其形成方法，其中方法包括：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。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。

技術(shù)研發(fā)人員：凌婉怡,任堃,吳永玉,高大為
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江創(chuàng)芯集成電路有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19