【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集成电路，特别涉及一种新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法及结构。
技术介绍
1、随着空间站、深空探测及微小卫星等航天工程的快速发展，对高性能、高集成度、抗辐射、高可靠和低功耗的高性能芯片的需求十分迫切。存算一体通过非冯架构进行二维及三维矩阵乘法与加法运算，完成在存储器中嵌入计算，以对空间数据进行感知、存储和计算，可以满足面向高低温、强辐照、强磁场为特点的空间环境高算力、低功耗需求。因此，开展面向空间应用的存算一体技术开发具有显著的研究意义和商业潜力。
2、存储器件作为存算一体技术的核心单元之一，主要包括sram、flash、mram和cas等，其中sram器件存在工艺条件高、数据掉电丢失、抗辐射性能差等缺点；flash器件受到写入时间慢、面积大等限制；mram、pcram和feram器件存在抗辐射性能差或抗磁性差等问题，难以满足中高地球轨道航天器需求；rram器件存在开关比低的劣势；cas器件不仅具有读写速度快、单元尺寸小、功耗低等一系列优势，而且其抗磁、抗辐射、宽温区等一系列优异性能，为面向空间环境的抗辐射芯片设计提供了新思路和新方法。
3、soi工艺在衬底和表面硅薄层之间插入一层绝缘层材料，相比于体硅工艺相比，具有漏/源寄生电容小、延迟小、动态功耗低、漏电流小、抗单粒子闩锁等优势，已被广泛应用于天线调谐器、石油/天然气钻探、航空航天和国防装备等尖端领域。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种新型1t1cas存内计算单元的工
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法，包括：
3、提供soi mos器件，在mos器件栅极的侧壁形成氧化硅或氮化硅隔离层；
4、在mos器件上淀积一层隔离层，通过刻蚀在soi mos器件漏端形成凹槽，并沉积铜阻挡层，化学机械抛光后形成cas器件铜活性电极；
5、通过沉积形成一层sio2，定位出cas器件区域，通过刻蚀形成cas器件电解质层；
6、通过化学气相沉积形成介电层，定位出mos器件源极金属连接、mos器件栅极金属连接、cas器件惰性电极金属连接位置、cas器件活性电极金属连接位置，通过刻蚀形成通孔，并进行通孔填充形成mos器件源极焊层、mos器件栅极焊层、cas器件惰性电极焊层、cas器件活性电极焊层。
7、在一种实施方式中，所述soi mos器件包括绝缘层、mos器件源端、体区、栅氧化层、mos器件漏端和栅极多晶硅；其中所述栅极多晶硅堆叠在所述栅氧化层上，共同构成mos器件栅极。
8、在一种实施方式中，形成氧化硅或氮化物隔离层的方法包括：在mos器件上淀积一层氧化物或氮化物，通过刻蚀在mos器件栅极的侧壁形成氧化物或氮化物隔离层。
9、在一种实施方式中，所述mos器件源极焊层、所述mos器件栅极焊层、所述cas器件惰性电极焊层依次位于所述mos器件源极金属连接、所述mos器件栅极金属连接、所述cas器件惰性电极金属连接的顶部。
10、在一种实施方式中，所述mos器件栅极和所述cas器件铜活性电极的间距不少于50nm。
11、本专利技术还提供一种新型1t1cas存内计算单元结构，包括：
12、cas器件和soi mos器件，其中所述cas器件位于所述soi mos器件的漏端上方，并且soi mos器件和cas器件通过氧化硅或氮化物隔离层分开；
13、所述cas器件包括cas器件铜活性电极、cas器件电解质层和cas器件惰性电极；
14、所述soi mos器件包括绝缘层、mos器件源端、体区、栅氧化层、mos器件漏端和栅极多晶硅；其中所述栅极多晶硅堆叠在所述栅氧化层上，共同构成mos器件栅极。
15、在一种实施方式中，所述cas器件铜活性电极的侧壁和底部覆盖有铜阻挡层，所述cas器件电解质层位于所述cas器件铜活性电极上方，所述cas器件惰性电极金属连接位于所述cas器件电解质层上方。
16、本专利技术提供的一种新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法及结构，基于soi和大马士革工艺，采用氧化物沉积工艺形成电解质层，并利用大马士革工艺形成cas器件的活性电极，选取接触孔中的tan形成1t1cas存内计算单元的惰性电极。本专利技术综合了soi基mos器件和cas器件的优点，具有兼容于cmos工艺、集成度高、抗辐射性能强、耐磁、工作温区宽等优势。
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1.一种新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，所述SOIMOS器件包括绝缘层、MOS器件源端、体区、栅氧化层、MOS器件漏端和栅极多晶硅；其中所述栅极多晶硅堆叠在所述栅氧化层上，共同构成MOS器件栅极。
3.如权利要求1所述的新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，形成氧化硅或氮化硅隔离层的方法包括：在MOS器件上淀积一层氧化物或氮化物，通过刻蚀在MOS器件栅极的侧壁形成氧化物或氮化物隔离层。
4.如权利要求1所述的新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，所述MOS器件源极焊层、所述MOS器件栅极焊层、所述CAS器件惰性电极焊层依次位于所述MOS器件源极金属连接、所述MOS器件栅极金属连接、所述CAS器件惰性电极金属连接的顶部。
5.如权利要求1所述的新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，所述MOS器件栅极和所述CAS器件铜活性电极的间距不少于50nm。
6.一种基于权
7.如权利要求6所述的新型1T1CAS存内计算单元的工艺集成方法及结构，其特征在于，所述CAS器件铜活性电极的侧壁和底部覆盖有铜阻挡层，所述CAS器件电解质层位于所述CAS器件铜活性电极上方，所述CAS惰性电极金属连接位于所述CAS器件电解质层上方。
...【技术特征摘要】
1.一种新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，所述soimos器件包括绝缘层、mos器件源端、体区、栅氧化层、mos器件漏端和栅极多晶硅；其中所述栅极多晶硅堆叠在所述栅氧化层上，共同构成mos器件栅极。
3.如权利要求1所述的新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，形成氧化硅或氮化硅隔离层的方法包括：在mos器件上淀积一层氧化物或氮化物，通过刻蚀在mos器件栅极的侧壁形成氧化物或氮化物隔离层。
4.如权利要求1所述的新型1t1cas存内计算单元的工艺集成方法，其特征在于，所述mos器件源极焊层、所述mo...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国柱，魏轶聃，魏敬和，赵伟，滕浩然，魏应强，隋志远，刘美杰，周颖，朱云娇，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十八研究所，
类型：发明
国别省市：
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