[发明专利]三维计算机闪存设备的栅极氧化层的制作方法及栅极结构

权利要求书

1.一种三维计算机闪存设备的栅极氧化层的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

提供硅衬底；

在所述硅衬底的表面形成氮化硅过渡层；

在所述氮化硅过渡层的表面形成第一二氧化硅层；

形成贯穿所述第一二氧化硅层以及所述氮化硅过渡层的窗口，所述窗口露出所述硅衬底；

在所述窗口内形成单晶硅立柱，所述单晶硅立柱的一端与所述硅衬底接触，另一端超出所述第一二氧化硅层；

在所述单晶硅立柱背离所述第一二氧化硅层的一端形成第二二氧化硅层；所述第二二氧化硅层与所述第一二氧化硅层之间具有预设高度间隙；

通过热处理，形成栅极氧化层，所述栅极氧化层包括位于所述单晶硅立柱侧面的第三二氧化硅层以及位于所述硅衬底表面的第四二氧化硅层；所述第三二氧化硅层与所述第四二氧化硅层的厚度差小于预设阈值。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述在所述硅衬底的表面形成氮化硅过渡层包括：

将所述硅衬底在NH₃气体环境中进行热处理，在所述硅衬底表面形成所述氮化硅过渡层。

3.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述形成贯穿所述第一二氧化硅层以及所述氮化硅过渡层的窗口包括：

在所述第一二氧化硅表面形成预设厚度的阻挡层，所述阻挡层对应所述窗口的位置具有通孔；

基于所述阻挡层对所述第一二氧化硅以及所述氮化硅过渡层进行刻蚀，在所述通孔的位置形成所述窗口，露出所述硅衬底。

4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述在所述窗口内形成单晶硅立柱包括：

在所述通孔内生长单晶硅，形成所述单晶硅立柱，所述单晶硅立柱背离所述硅衬底的一端表面露出所述通孔。

5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，所述在所述单晶硅立柱背离所述第一二氧化硅层的一端形成第二二氧化硅层包括：

在所述阻挡层表面形成所述单晶硅立柱的第二二氧化硅层。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述通过热处理，形成栅极氧化层包括：

去除所述阻挡层；

在设定的温度、压强以及氧气环境下，对所述单晶硅立柱的侧面以及所述硅衬底覆盖所述氮化硅过渡层的表面进行氧化，形成所述栅极氧化层；

其中，通过热处理所述单晶硅的侧面获取所述第三二氧化硅层；通过热处理所述硅衬底表面、所述氮化硅过渡层以及所述第一二氧化硅层，形成覆盖所述硅衬底表面的第四二氧化硅层。

7.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述预设阈值小于2nm。

8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述栅极氧化层的耐压值大于20V。

9.一种三维计算机闪存设备的栅极结构，其特征在于，所述栅极结构包括：

硅衬底；

位于所述硅衬底上的单晶硅立柱；

第二二氧化硅层，所述第二二氧化硅层位于所述单晶硅立柱背离所述硅衬底的一端；

栅极氧化层，所述栅极氧化层包括覆盖所述单晶硅立柱侧面的第三二氧化硅层以及覆盖所述硅衬底表面的第四二氧化硅层；所述第四二氧化硅层由位于所述硅衬底的表面氮化硅过渡层以及位于所述氮化硅过渡层的表面的第一二氧化硅层通过热处理形成；

其中，所述第三二氧化硅层与所述第四二氧化硅层的厚度差小于预设阈值。