一种存储结构及其形成方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种存储结构及其形成方法，该形成方法包括：提供硅晶圆，硅晶圆包括：堆叠结构以及位于堆叠结构外围的外围电路，堆叠结构包括多晶硅层和氧化物层依次层叠的堆叠阵列以及贯穿堆叠阵列的通道结构，硅晶圆中包括具有悬空键的硅离子；在硅晶圆表面形成第一覆盖层；在悬空键处键合预设离子，预设离子活化能大于

A storage structure and its formation method

The embodiment of the invention discloses a storage structure and method of forming, the forming method comprises: providing a silicon wafer and silicon wafer includes stacked structure and peripheral circuit is located in the periphery of the stacked structure, the stacked structure includes stacked array polysilicon layer and the oxide layer sequentially stacked column and channel structure through the stacked array, including silicon wafer with ionic silicon dangling bonds; the first covering layer is formed on the silicon wafer surface; the dangling bonds at the preset ionic bond, ion activation energy is higher than the preset

【技术实现步骤摘要】
一种存储结构及其形成方法
本专利技术涉及半导体
，尤其涉及一种存储结构及其形成方法。
技术介绍
NAND闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，随着人们追求功耗低、质量轻和性能佳的非易失存储产品，在电子产品中得到了广泛的应用。目前，平面结构的NAND闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了3D结构的NAND存储器。现有3DNAND存储结构包括：采用垂直堆叠多层数据存储单元的方式，实现堆叠式的堆叠结构；位于所述堆叠结构外围由CMOS器件形成的外围电路。其中，所述堆叠结构包括多晶硅(poly)和氧化物(oxide)依次层叠的堆叠阵列以及贯穿所述堆叠阵列的通道结构，所述通道结构包括采样水平层叠的氧化物层、导电层和介质层。其中，所述堆叠阵列和所述通道结构中的氧化物材料以及所述外围电路中的栅氧化区主要为硅的氧化物，而硅离子具有四个悬空键，即便被氧化形成氧化物后，也很容易残留部分悬空键。为了避免由于所述堆叠结构中硅的悬空键的存在，导致所述堆叠结构产生短路，影响所述3DNAND存储结构的性能，现有技术中通常会在所述存储结构的制作过程中，利用1H对所述堆叠结构中硅的悬空键进行修复。但是，现有利用1H对所述堆叠结构中硅的悬空键进行修复后的存储结构的性能仍有待提高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种存储结构及其形成方法，以提高所述存储结构的性能。为解决上述问题，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种存储结构的形成方法，该方法包括：提供硅晶圆，所述硅晶圆包括：堆叠结构以及位于所述堆叠结构外围的外围电路，其中，所述堆叠结构包括多晶硅层和氧化物层依次层叠的堆叠阵列以及贯穿所述堆叠阵列的通道结构，所述硅晶圆中包括具有悬空键的硅离子；在所述硅晶圆表面形成第一覆盖层；在所述悬空键处键合预设离子，所述预设离子活化能大于所述1H的活化能，和/或，所述预设离子的质量大于所述1H的质量。优选的，在所述悬空键处键合预设离子包括：在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子。优选的，所述在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子包括：在400℃-500℃的高温下，利用扩散工艺，向所述硅晶圆中扩散预设离子。优选的，所述预设离子为氘离子。优选的，所述预设离子为氚离子。优选的，所述第一覆盖层中含有悬浮的氢离子。优选的，所述第一覆盖层包括氧化硅层和氮化硅层。一种利用伤处任一项所述的形成方法制作的存储结构。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点：本专利技术实施例所提供的技术方案，向所述硅晶圆中注入预设离子，以利用所述预设离子与所述硅晶圆中的硅离子形成键合键，其中，所述预设离子活化能大于所述1H的活化能，以增强所述预设离子与所述Si离子之间形成的键合键的强度，降低所述存储结构受到外界刺激时，所述预设离子与所述Si离子之间形成的键合键被破坏的稳定性，提高所述存储结构的电性能。而且，所述预设离子的质量大于1H的质量，以降低所述存储结构在受到外界刺激时，所述预设离子发生位置移动的概率，提高所述存储结构的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一个实施例所提供的存储结构的形成方法的流程示意图；图2为本专利技术一个实施例所提供的存储结构的形成方法制作的存储结构的结构示意图；图3为本专利技术一个实施例所提供的存储结构的形成方法中，氘和硅键合示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。正如
技术介绍
部分所述，现有利用1H对所述堆叠结构中硅的悬空键进行修复后的存储结构的性能仍有待提高。专利技术人研究发现，这是由于1H离子的活化能较小，使得所述1H离子与Si离子之间形成Si-H键稳定性减弱，容易在外界刺激(如加热或加压)作用下，发生断裂，又由于1H离子的质量较小，当Si-H键发生断裂后，1H离子容易发生位置移动，导致所述存储结构中的栅氧化层中存在悬空键，影响所述存储结构的电性能和稳定性。有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种存储结构的形成方法，如图1所示，该方法包括：S1：提供硅晶圆，如图2所示，所述硅晶圆包括：堆叠结构10以及位于所述堆叠结构10外围的外围电路20，其中，所述堆叠结构10包括多晶硅层11和氧化物层12依次层叠的堆叠阵列以及贯穿所述堆叠阵列的通道结构13，所述硅晶圆中包括具有悬空键的硅离子。具体的，在本专利技术的一个实施例中，所述硅晶圆的形成方法包括：提供硅基底；在所述硅基底的存储区域形成多晶硅层11和氧化物层12依次层叠的堆叠阵列；在所述堆叠阵列中形成贯穿所述堆叠阵列的第一通孔；在所述第一通孔内形成通道结构13。在上述实施例的基础上，在本专利技术的一个实施例中，在所述第一通孔内形成通道结构包括：在所述第一通孔的内侧壁上形成氧化层；在所述氧化层背离所述第一通孔侧壁一侧形成导电层；在所述导电层背离所述栅氧化层一侧填充介质层。在上述实施例的基础上，在本专利技术的一个实施例中，所述导电层为多晶硅层，但本专利技术对此并不做限定，具体视情况而定。S2：在所述硅晶圆表面形成第一覆盖层30。在上述实施例的基础上，在本专利技术的一个实施例中，所述第一覆盖层的形成工艺为沉积工艺，但本专利技术对此并不做限定，具体视情况而定。在上述任一实施例的基础上，在本专利技术的一个具体实施例中，所述第一覆盖层包括氧化硅层和氮化硅层，在所述硅晶圆表面形成第一覆盖层包括：在所述硅晶圆表面形成覆盖所述硅晶圆的氧化硅层；在所述氧化硅层背离所述硅晶圆一侧表面形成氮化硅层，但本专利技术对此并不做限定，具体视情况而定。S3：在所述悬空键处键合预设离子，所述预设离子活化能大于所述1H离子的活化能，和/或，所述预设离子的质量大于所述1H离子的质量。在上述实施例的基础上，在本专利技术的一个实施例中，在所述悬空键处键合预设离子包括：在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子，所述预设离子活化能大于所述1H离子的活化能，以增强所述预设离子与所述Si离子之间形成的键合键的强度，降低所述存储结构受到外界刺激时，所述预设离子与所述Si离子之间形成的键合键被破坏的稳定性，提高所述存储结构的电性能。在上述实施例的基础上，在本专利技术的一个实施例中，在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子包括：在400℃-500℃的高温下，利用扩散工艺，向所述硅晶圆中扩散预设离子，以提高所述预设离子的扩散速率以及所述预设离子与所述硅离子的键合速率。具体的，在本专利技术的一个实施例中，在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子包括：在450℃的高温下，利用扩散工艺，向所述硅晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储结构的形成方法，其特征在于，该方法包括：提供硅晶圆，所述硅晶圆包括：堆叠结构以及位于所述堆叠结构外围的外围电路，其中，所述堆叠结构包括多晶硅层和氧化物层依次层叠的堆叠阵列以及贯穿所述堆叠阵列的通道结构，所述硅晶圆中包括具有悬空键的硅离子；在所述硅晶圆表面形成第一覆盖层；在所述悬空键处键合预设离子，所述预设离子活化能大于所述

【技术特征摘要】
1.一种存储结构的形成方法，其特征在于，该方法包括：提供硅晶圆，所述硅晶圆包括：堆叠结构以及位于所述堆叠结构外围的外围电路，其中，所述堆叠结构包括多晶硅层和氧化物层依次层叠的堆叠阵列以及贯穿所述堆叠阵列的通道结构，所述硅晶圆中包括具有悬空键的硅离子；在所述硅晶圆表面形成第一覆盖层；在所述悬空键处键合预设离子，所述预设离子活化能大于所述1H离子的活化能，和/或，所述预设离子的质量大于所述1H离子的质量。2.根据权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在所述悬空键处键合预设离子包括在预设温度下，向所述硅晶圆中扩散预设离子。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：华子强，夏志良，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42