一种基于深孔填充的三维半导体存储器件及其制备方法

发布时间: 2022-10-12

来源: 试点城市（园区）

基本信息

合作方式：技术转让

成果类型：发明专利

行业领域：

高新技术改造传统产业

成果介绍

本发明公开了一种基于深孔填充的三维半导体存储器件及其制备方法。该制备方法适用于制备三维半导体存储器的U型沟道：采用双离子束沉积技术，一束离子轰击靶材，使材料原子发生溢出，原子沿轨迹沉积到深孔中，一束离子轰击深孔表面，使沉积的材料无法覆盖深孔顶部，从而确保三维半导体存储器件U型沟道的完整形成。U型沟道的半导体存储器件的电极从器件上方引出，减小了电极的接触面积，同时U型半导体存储器件的NAND串可以包括至少一层半导体、一层绝缘层交替叠加的堆叠结构，增大了单位面积下的器件数，故U型沟道的半导体存储器可以大大增加存储密度。

成果亮点

尽管多晶硅浮栅非易失性存储(NVM)阵列使用20nm(或更小)的半导体制造技术取得了巨大成功，但是更进一步的尺寸缩小则变得非常困难。其中原因有如下几个：临近单元的串扰和浮栅中的少量可编程的电子。这个限制会使浮栅的多级存储更加复杂。因此，三维存储器件的发展势在必行。针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于深孔填充的非易失性三维半导体存储器的制备方法，其中通过对其关键工艺步骤如沉积工艺等进行改进，与现有技术相比能够有效解决高深宽比深孔沉积过程中易出现的材料覆盖深孔上部、进而阻碍深孔底部材料沉积的问题，同时由于采用深孔结构、能够有效提高三维器件纵向方向上的器件数量，显著增加了单位面积下的器件数，提高了存储密度，因而尤其适用于大容量嵌入式存储器的应用场合。

团队介绍

缪向水，男，1965年7月生，江西九江人。1986年、1989年、1996年获华中科技大学（原华中理工大学）工学学士、硕士、博士学位。华中科技大学集成电路学院院长 [11] 、武汉国际微电子学院院长 [12] 、光学与电子信息学院副院长 [2] ，信息存储材料及器件研究所所长 [3] 。武汉集成电路技术及产业服务中心主任 [10] ，武汉新芯集成电路制造有限公司首席科学家。国务院享受政府特殊津贴专家 [1] ，华中科技大学校学术委员会委员 [4] 。中国仪表功能材料学会副理事长 [5] ，中国微米纳米学会常务理事 [6] ，中国真空学会理事 [14] 。曾荣获新加坡国家技术奖1项 [7] 、中国国家科技进步奖2项

成果资料

成果综合评价报告

评价单位：- (-) 评价时间：2022-10-27

宋美娟

徐州工程学院工程机械智能制造产业学院

教授

综合评价

该成果针对现有技术的缺陷，提供一种基于深孔填充的非易失性三维半导体存储器的制备方法，其中通过对其关键工艺步骤如沉积工艺等进行改进，与现有技术相比能够有效解决高深宽比深孔沉积过程中易出现的材料覆盖深孔上部、进而阻碍深孔底部材料沉积的问题，同时由于采用深孔结构、能够有效提高三维器件纵向方向上的器件数量，显著增加了单位面积下的器件数，提高了存储密度，技术创新性很强，且技术成熟，投资回报比较可靠，目标市场处于成长市场，但该市场很快会出现多种技术路线，产品竞争会很激烈。总体而言，该项目技术思路方向很好，未来市场空间。

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