动态存储装置及其制备方法制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种动态存储装置及其制备方法。动态存储装置的制备方法包括：提供硅衬底，在所述硅衬底上制备硅基半导体层；在所述硅基半导体层的一侧依次制备第一绝缘层、第一金属层和第二金属层，形成读取场效应管；在所述第二金属层的一侧制备连接层；在所述连接层的一侧依次制备第三金属层、金属氧化物半导体层、第二绝缘层和第四金属层，形成写入场效应管。本申请实施例中制得两个场效应管：读取场效应管和写入场效应管，由写入场效应管将数据写入读取场效应管。由于写入数据和读取数据涉及不同的场效应管，从动态存储装置读取数据时，无需破坏数据，从而不必重写数据，节省数据处理时间，提高应对大批量数据处理需求的处理能力。求的处理能力。求的处理能力。

【技术实现步骤摘要】
动态存储装置及其制备方法


[0001]本申请涉及存储
，具体而言，本申请涉及一种动态存储装置及其制备方法。

技术介绍

[0002]动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)是存储器市场当中最大细分领域。同时，随着服务器、智能手机、个人电脑等产品对动态存储器需求的增长，这类半导体产品将迎来新一轮的超级成长时期。
[0003]从结构上看，动态存储器的存储单元中，由一个电容器和一个场效应管(Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，MOS)组成。电容器用于存储电荷，场效应管用于访问电容器，可以读取存储了多少电荷，也可以存储新的电荷。但随着小型化、集成化的发展，动态存储器的缺点也暴露了出来——单个场效应管不能很好地将电荷保持在小电容器中。它将使电流从电容器泄漏或流向电容器，从而随着时间的流逝而失去其明确定义的充电状态。通过定期刷新动态存储器可以避免此问题，但这意味着读取存储器的内容并将其重新写回。而在数据处理需求的激增下，这种类型的动态存储器并不能很好地满足未来市场需求。
[0004]综上，现有技术中的动态存储器存在充电状态不稳定，数据处理时间过长，从而无法应对大批量数据处理需求的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有方式的缺点，提出一种动态存储装置及其制备方法，用以解决现有技术中的动态存储器存在充电状态不稳定，数据处理时间过长，从而无法应对大批量数据处理需求的技术问题。
[0006]第一个方面，本申请实施例提供了一种动态存储装置的制备方法，包括：
[0007]提供硅衬底，在硅衬底上制备硅基半导体层；
[0008]在硅基半导体层远离硅衬底的一侧制备第一绝缘层和第一金属层；
[0009]在第一绝缘层远离硅衬底的一侧制备第二金属层，形成读取场效应管；
[0010]在第二金属层远离第一绝缘层的一侧制备连接层；
[0011]在连接层远离第二金属层的一侧制备第三金属层；
[0012]在第三金属层远离连接层的一侧制备金属氧化物半导体层；
[0013]在金属氧化物半导体层远离第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，形成写入场效应管。
[0014]在本申请的一些实施例中，在连接层远离第二金属层的一侧制备第三金属层，包括：
[0015]在连接层远离第二金属层的一侧制备第一介电层；
[0016]在第一介电层上制备第一沟槽和露出连接层的第二沟槽；
[0017]在第一介电层远离连接层的一侧沉积金属导电材料，金属导电材料覆盖第一介电层表面并填充于第一沟槽和第二沟槽中，形成第三金属层；
[0018]研磨第三金属层直至露出第一介电层的至少部分表面，第二沟槽中的金属导电材料形成第二源极和第一沟槽中的金属导电材料形成第二漏极。
[0019]在本申请的一些实施例中，在金属氧化物半导体层远离第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，包括：
[0020]在金属氧化物半导体层远离第三金属层的一侧沉积绝缘材料；
[0021]在绝缘材料远离金属氧化物半导体层的一侧沉积金属导电材料，形成第四金属层；
[0022]利用同一个光罩图案化绝缘材料和第四金属层，形成第二绝缘层和第二栅极。
[0023]在本申请的一些实施例中，在金属氧化物半导体层远离第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，包括：
[0024]在第四金属层远离金属氧化物半导体层的一侧制备第二介电层；
[0025]图案化第二介电层，形成露出第四金属层的第一通孔和露出第三金属层的第二通孔；
[0026]在第一通孔中制备写位线，在第二通孔中制备写字线；或者，在第一通孔中制备写字线，在第二通孔中制备写位线。
[0027]在本申请的一些实施例中，在第二金属层远离第一绝缘层的一侧制备连接层，包括：
[0028]图案化第二金属层，形成第一栅极；
[0029]在第二金属层远离第一绝缘层的一侧制备第一层间介质层；
[0030]图案化第一层间介质层，得到露出第一栅极的第一层间孔；
[0031]在第一层间孔中填充导电材料，形成第一导电线。
[0032]在本申请的一些实施例中，在图案化第一层间介质层，得到露出第一栅极的第一层间孔，包括；
[0033]图案化第一层间介质层，得到分别露出第一金属层两端的第三通孔和第四通孔；
[0034]在第三通孔中制备读位线，在第四通孔中制备读字线；或者，在第四通孔中制备读字线，在第三通孔中制备读位线。
[0035]在本申请的一些实施例中，在第二金属层远离第一绝缘层的一侧制备连接层，包括：
[0036]图案化第二金属层，形成第一栅极；
[0037]在第二金属层远离第一绝缘层的一侧制备第二层间介质层；
[0038]图案化第二层间介质层，得到露出第一栅极的第二层间孔；
[0039]在第二层间孔中填充导电材料，形成第二导电线；
[0040]在第二层间介质层远离第二金属层的一侧制备导电层，导电层与第二导电线接触；
[0041]在导电层远离第二层间介质层的一侧制备第三层间介质层；
[0042]图案化第三层间介质层，得到露出导电层的第三层间孔；
[0043]在第三层间孔中填充导电材料，形成第三导电线。
[0044]第二方面，本申请实施例提供一种动态存储装置，采用如第一方面上述的动态存储装置的制备方法制得，动态存储装置包括：硅衬底、读取场效应管、连接层和写入场效应管；
[0045]读取场效应管包括：
[0046]硅基半导体层，设置于硅衬底上；
[0047]第一金属层、第一绝缘层，同层设置于硅基半导体层远离硅衬底的一侧；
[0048]第二金属层，设置于第一绝缘层远离硅衬底的一侧；
[0049]其中，连接层，设置于第二金属层远离第一绝缘层的一侧；
[0050]写入场效应管包括：
[0051]第三金属层，设置于连接层远离第二金属层的一侧；
[0052]金属氧化物半导体层，设置于第三金属层远离连接层的一侧；
[0053]第二绝缘层，设置于金属氧化物半导体层远离第三金属层的一侧；
[0054]第四金属层，设置于第二绝缘层远离金属氧化物半导体层的一侧。
[0055]在本申请的一些实施例中，连接层包括第一导电线，读取场效应管与写入场效应管之间设置有第一层间孔，
[0056]第一导电线设置于第一层间孔中且第一导电线的两端分别连接第二金属层和第三金属层。
[0057]在本申请的一些实施例中，连接层至少包括第二导电线和第三导电线，读取场效应管与写入场效应管之间设置有至少一个导电层，导电层与读取场效应管之间设置有第二层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态存储装置的制备方法，其特征在于，包括：提供硅衬底，在所述硅衬底上制备硅基半导体层；在所述硅基半导体层远离所述硅衬底的一侧制备第一绝缘层和第一金属层；在所述第一绝缘层远离所述硅衬底的一侧制备第二金属层，形成读取场效应管；在所述第二金属层远离所述第一绝缘层的一侧制备连接层；在所述连接层远离所述第二金属层的一侧制备第三金属层；在所述第三金属层远离所述连接层的一侧制备金属氧化物半导体层；在所述金属氧化物半导体层远离所述第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，形成写入场效应管。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述连接层远离所述第二金属层的一侧制备第三金属层，包括：在所述连接层远离所述第二金属层的一侧制备第一介电层；在所述第一介电层上制备第一沟槽和露出所述连接层的第二沟槽；在所述第一介电层远离所述连接层的一侧沉积金属导电材料，所述金属导电材料覆盖所述第一介电层表面并填充于第一沟槽和第二沟槽中，形成所述第三金属层；研磨所述第三金属层直至露出所述第一介电层的至少部分表面，所述第二沟槽中的金属导电材料形成第二源极和所述第一沟槽中的金属导电材料形成第二漏极。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述金属氧化物半导体层远离所述第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，包括：在所述金属氧化物半导体层远离所述第三金属层的一侧沉积绝缘材料；在所述绝缘材料远离所述金属氧化物半导体层的一侧沉积金属导电材料，形成所述第四金属层；利用同一个光罩图案化所述绝缘材料和所述第四金属层，形成第二绝缘层和第二栅极。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述金属氧化物半导体层远离所述第三金属层的一侧依次制备层叠的第二绝缘层和第四金属层，包括：在所述第四金属层远离所述金属氧化物半导体层的一侧制备第二介电层；图案化所述第二介电层，形成露出所述第四金属层的第一通孔和露出所述第三金属层的第二通孔；在所述第一通孔中制备写位线，在所述第二通孔中制备写字线；或者，在所述第一通孔中制备写字线，在所述第二通孔中制备写位线。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第二金属层远离所述第一绝缘层的一侧制备连接层，包括：图案化第二金属层，形成第一栅极；在所述第二金属层远离所述第一绝缘层的一侧制备第一层间介质层；图案化所述第一层间介质层，得到露出所述第一栅极的第一层间孔；在所述第一层间孔中填充导电材料，形成第一导电线。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，在图案化所述第一层间介质层，得到露出所述第一栅极的第一层间孔，包括；
图案化所述第一层间介质层，得到分别露出所述第一金属层两端的第三通孔和第四通孔；在所述第三通孔中制备读位线，在所述第四通孔中制备读字线；或者，在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴瑾，尹晓明，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：