System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 存储器的制备方法及存储器技术_技高网

存储器的制备方法及存储器技术

技术编号:44260166 阅读:6 留言:0更新日期:2025-02-14 22:05
本申请提供了一种存储器的制备方法及存储器,所述方法包括:形成第一金属层和位于所述第一金属层的一侧的第一保护层;于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧形成存储单元阵列结构,所述阵列结构与所述第一金属层通过第一金属连接层电连接;于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层,通过侧壁刻蚀技术,减小所述第二保护层的厚度,得到存储单元保护侧壁;通过化学气相沉积工艺填充形成第三保护层,所述第三保护层对应于相邻两个存储单元之间的位置形成有台阶结构;于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层,所述氧化层和所述第三保护层之间形成有空气间隙。本申请提高了存储器的性能和制备效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及半导体,具体涉及一种存储器的制备方法及存储器


技术介绍

1、传统nor flash嵌入式闪存技术在半导体40纳米工艺节点已经达到物理极限,并且在40纳米以下工艺节点中hkmg(高k金属栅)材料技术无法用于传统nor flash存储单元的poly(多晶硅)制程,需要存储单元做完再重新做hkmg层,工艺相当复杂,成本大幅度提高。目前没有嵌入式非易失性存储器供应商完成28nm及以下工艺节点nor flash的量产,嵌入式内存技术面临着重大挑战。

2、新型嵌入式非易失性存储器后段电容工艺技术,打破了嵌入式非易失性存储器因传统前端工艺器件尺寸等问题不适用于40纳米以下工艺节点的限制。电阻式随机存取存储器(rram)作为新型嵌入式非易失性存储器中的相对领先的技术,通过材料中固体电介质改变电阻率实现存储擦除数据。数据存储时,rram固体电介质材料在外加电场的作用下,形成可以导电的“细丝”并进入低阻态;数据擦除时,通过反向加压,打断“细丝”并进入高阻态。其存储原理需要不断改变材料内部阻态,使其在存储擦除操作时间上略弱于其他新型嵌入式非易失性存储器,如mram(magnetoresistive random access memory,磁性随机存储器)磁阻式存储器,fram(ferroelectric random access memory,铁电随机存储器)铁电存储器。

3、rram采用后段电容工艺技术,作为未来40纳米以下工艺节点flash入式内存的替代品。rram采用后段电容工艺,其后段阵列结构和金属连线都会导致rc延迟和漏电。因其改变材料内部阻态的存储原理,操作运行时间较长于其他新型嵌入式非易失性存储器。

4、需要说明的是,在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、针对现有技术中的问题,本申请的目的在于提供一种存储器的制备方法及存储器,在无需额外光罩的情况下,通过制备含有新型空气间隙结构的存储器,降低rc延迟,减少漏电,提升整体运行速率并有效弥补存储擦除操作时间上的不足。

2、本申请实施例提供一种存储器的制备方法,包括:

3、形成第一金属层和位于所述第一金属层的一侧的第一保护层;

4、于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧形成存储单元阵列结构,所述阵列结构与所述第一金属层通过第一金属连接层电连接;

5、于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层,通过侧壁刻蚀技术,减小所述第二保护层的厚度,得到存储单元保护侧壁;

6、通过化学气相沉积工艺填充形成第三保护层,所述第三保护层对应于相邻两个存储单元之间的位置形成有台阶结构;

7、于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层,所述氧化层和所述第三保护层之间对应于所述台阶结构的位置形成有空气间隙。

8、在一些实施例中,形成第一金属层和位于所述第一金属层的一侧的第一保护层,包括如下步骤:

9、形成第一金属层;

10、于所述第一金属层一侧沉积形成刻蚀停止层;

11、于所述刻蚀停止层背离所述第一金属层的一侧沉积形成第一保护层。

12、在一些实施例中,于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧形成存储单元阵列结构,包括如下步骤:

13、于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧依次沉积第一电极层、固定电介质和第二电极层;

14、通过光刻和刻蚀工艺形成存储单元阵列结构。

15、在一些实施例中,于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层,包括:

16、通过化学气相沉积工艺于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层。

17、在一些实施例中,于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层,包括如下步骤:

18、采用等离子体增强化学气相沉积工艺,于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层。

19、在一些实施例中,所述氧化层为bd2超低介电常数氧化层。

20、在一些实施例中,减小所述第二保护层的厚度,包括将所述第二保护层的厚度减小至小于100a。

21、在一些实施例中,于所述台阶结构处形成空气间隙之后,还包括如下步骤:

22、于所述氧化层背离所述阵列结构的一侧形成第二金属层,所述第二金属层与所述阵列结构通过第二金属连接层电连接。

23、在一些实施例中,所述第一保护层和所述第三保护层为四乙氧基硅烷保护层,所述第二保护层为氮化硅保护层或碳氮化硅保护层。

24、本申请实施例还提供一种存储器,采用所述的存储器的制备方法得到,所述存储器包括:

25、第一金属层;

26、第一保护层,位于所述第一金属层的一侧;

27、存储单元阵列结构,位于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧,所述阵列结构与所述第一金属层通过第一金属连接层电连接;

28、存储单元保护侧壁,位于所述阵列结构背离所述第一保护层的一侧;

29、第三保护层,位于所述存储单元保护侧壁背离所述阵列结构的一侧,所述第三保护层对应于相邻两个存储单元之间的位置形成有台阶结构;

30、氧化层,位于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧,所述氧化层和所述第三保护层之间对应于所述台阶结构的位置具有空气间隙;

31、第二金属层,位于所述氧化层背离所述阵列结构的一侧,所述第二金属层与所述阵列结构通过第二金属连接层电连接。

32、本申请所提供的存储器的制备方法及存储器具有如下优点:

33、通过采用本申请,通过制备含有新型空气间隙结构的存储器,降低rc延迟,减少漏电,提升整体运行速率并有效弥补存储擦除操作时间上的不足,有效提升存储器的产品性能,并且在形成空气间隙时,无需采用额外光罩,提高了存储器制备效率,降低存储器成本。

34、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本专利技术。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种存储器的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,形成第一金属层和位于所述第一金属层的一侧的第一保护层,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧形成存储单元阵列结构,包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层,包括:

5.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层,包括如下步骤:

6.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,所述氧化层为BD2超低介电常数氧化层。

7.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,减小所述第二保护层的厚度,包括将所述第二保护层的厚度减小至小于100A。

8.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述台阶结构处形成空气间隙之后,还包括如下步骤:

9.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,所述第一保护层和所述第三保护层为四乙氧基硅烷保护层,所述第二保护层为氮化硅保护层或碳氮化硅保护层。

10.一种存储器,其特征在于,采用权利要求1至9中任一项所述的存储器的制备方法得到,所述存储器包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种存储器的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,形成第一金属层和位于所述第一金属层的一侧的第一保护层,包括如下步骤:

3.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述第一保护层背离所述第一金属层的一侧形成存储单元阵列结构,包括如下步骤:

4.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述阵列结构背离所述第一金属层的一侧形成第二保护层,包括:

5.根据权利要求1所述的存储器的制备方法,其特征在于,于所述第三保护层背离所述阵列结构的一侧沉积氧化层,包括如下步骤:

6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘靖洪明杰董琳娜孙林林赖圣明
申请(专利权)人:上海积塔半导体有限公司
类型:发明
国别省市:

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