[发明专利]一种在垂直硅纳米线上实现的闪存结构及其制造方法

权利要求书

1.一种实现闪存结构的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在一硅衬底的上表面依次沉积底部氧化物层和硅层；

部分去除所述硅层，于所述底部氧化物层的上表面形成至少一个垂直硅纳米线结构；

制备第一掩埋氧化层覆盖所述底部连接结构，且部分所述上部纵向结构被埋于所述第一掩埋氧化层之中；

对暴露的所述上部纵向结构进行主杂质离子注入工艺，于暴露的所述上部纵向结构中形成至少两层主杂质硅层；

制备氧化物-氮化物-氧化物层，覆盖所述第一掩埋氧化层的上表面和暴露的所述上部纵向结构的表面；

制备多晶硅层，覆盖所述氧化物-氮化物-氧化物层的表面；

部分去除所述多晶硅层和所述氧化物-氮化物-氧化物层，于所述主杂质硅层的两侧壁上形成多晶硅栅极，且剩余的所述氧化物-氮化物-氧化物层覆盖所述主杂质硅层的表面和位于所述主杂质硅层之间的所述上部纵向结构的表面；

制备第二掩埋氧化层，覆盖所述第一掩埋氧化层的上表面，且该第二掩埋氧化层还掩埋所述主杂质硅层；

对剩余的所述上部纵向结构进行顶端金属化工艺。

2.如权利要求1所述的实现闪存结构的方法，其特征在于，所述硅衬底的材质与所述主杂质硅层的材质类型相同，所述硅层的材质与所述硅衬底的材质类型不同。

3.如权利要求1所述的实现闪存结构的方法，其特征在于，每个所述垂直硅纳米线结构均包括两个上部纵向结构和一个底部连接结构，所述两个上部纵向结构通过所述底部连接结构连接，且位于不同的所述垂直硅纳米线结构中的两个相邻所述上部纵向结构通金属连接结构连接。

4.如权利要求1所述的实现闪存结构的方法，其特征在于，采用高密度等离子体化学气相淀积工艺制备所述底部氧化物层、所述第一掩埋氧化层和所述第二掩埋氧化层。

5.如权利要求1所述的实现闪存结构的方法，其特征在于，采用低压化学气相淀积工艺来制备所述氧化物-氮化物-氧化物层。

6.如权利要求1所述的实现闪存结构的方法，其特征在于，依次采用离子注入工艺和光刻工艺形成所述垂直硅纳米线结构。

7.一种闪存结构，其特征在于，所述闪存结构包括硅衬底、掩埋氧化层、多个金属连接结构和至少两个垂直硅纳米线结构；

所述掩埋氧化层覆盖所述硅衬底的上表面，所述金属连接结构位于所述掩埋氧化层的上表面，且所述底部连接结构设置于所述掩埋氧化层的内部，位于所述底部连接结构上表面的所述上部纵向结构部分暴露于所述掩埋氧化层；

位于所述掩埋氧化层内部的所述上部纵向结构上设置有多层存储单元结构。

8.如权利要求7所述的闪存结构，其特征在于，每个所述垂直硅纳米线均结构包括两个上部纵向结构和一个底部连接结构，所述两个上部纵向结构通过所述底部连接结构连接，且位于不同的所述垂直硅纳米线结构中的两个相邻所述上部纵向结构通过所述金属连接结构连接。

9.如权利要求7所述的闪存结构，其特征在于，每个所述存储单元结构包括多个主杂质硅区、氧化物-氮化物-氧化物层和多晶硅层；

其中，每个所述主杂质区的侧壁上均设置有所述多晶硅层，且于所述多晶硅层与所述主杂质硅区之间还设置有所述氧化物-氮化物-氧化物层，该氧化物-氮化物-氧化物层覆盖所述主杂质硅区以及相邻所述主杂质硅区之间的所述上部纵向结构的表面。

10.如权利要求7所述的闪存结构，其特征在于，所述掩埋氧化层的材质为二氧化硅。