存儲器件的形成方法技術

一種存儲器件的形成方法，包括：提供底層基底，所述底層基底上具有控制電路；在控制電路上形成頂層基底，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，所述頂層基底具有預設優化厚度，頂層基底包括第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底，第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度；在所述頂層基底上形成存儲單元電路，所述存儲單元電路和所述控制電路電學連接。所述方法使存儲器件的性能提高。

Method for forming memory device

The method includes forming a storage device, providing the underlying substrate, the underlying substrate having the control circuit; the formation of the top substrate in the control circuit, using in situ doping process on the top substrate doping conductive ions in the forming process of the top substrate, the substrate having a top substrate includes a top layer thickness preset optimization. The first substrate and the second substrate is located on the first substrate, a first substrate of conductive ion concentration is greater than second in the concentration of ion conductive substrate; a memory cell circuit is formed on the top of the substrate, the storage unit circuit and the control circuit is electrically connected. The method improves the performance of the storage device.

【技術實現步驟摘要】
存儲器件的形成方法
本專利技術涉及半導體制造領域，尤其涉及一種存儲器件的形成方法。
技術介紹
快閃存儲器(FlashMemory)又稱為閃存，閃存的主要特點是在不加電的情況下能長期保持存儲的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重寫等優點，因此成為非揮發性存儲器的主流存儲器。根據結構的不同，閃存分為非門閃存(NORFlashMemory)和與非門閃存(NANDFlashMemory)。相比NORFlashMemory，NANDFlashMemory能提供高的單元密度，可以達到高存儲密度，并且寫入和擦除的速度也更快。隨著平面型閃存的發展，半導體的生產工藝取得了巨大的進步。但是目前平面型閃存的發展遇到了各種挑戰：物理極限，如曝光技術極限、顯影技術極限及存儲電子密度極限等。在此背景下，為解決平面型閃存遇到的困難以及追求更低的單位存儲單元的生產成本，三維(3D)閃存應用而生，例如3DNAND閃存。然而，現有技術中，3DNAND閃存單元構成的存儲器件的性能較差。
技術實現思路
本專利技術解決的問題是提供一種存儲器件的形成方法，以提高存儲器件的性能。為解決上述問題，本專利技術提供一種存儲器件的形成方法，包括：提供底層基底，所述底層基底上具有控制電路；在控制電路上形成頂層基底，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，所述頂層基底具有預設優化厚度，頂層基底包括第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底，第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度；在所述頂層基底上形成存儲單元電路，所述存儲單元電路和所述控制電路電學連接。可選的，所述預設優化厚度為200nm～1000nm。可選的，所述第一襯底中導電離子的濃度為所述第二襯底中導電離子的濃度的50倍～200倍。可選的，所述第一襯底中導電離子的濃度為1E18atom/cm3～2E18atom/cm3；所述第二襯底中導電離子的濃度為1E16atom/cm3～3E16atom/cm3。可選的，當所述存儲單元電路的類型為N型時，所述導電離子的導電類型為P型；當所述存儲單元電路的類型為P型時，所述導電離子的導電類型為N型。可選的，形成所述頂層基底的方法包括：在所述控制電路上形成所述第一襯底，在形成第一襯底的過程中采用原位摻雜工藝在第一襯底中摻雜導電離子；在所述第一襯底上形成所述第二襯底，在形成第二襯底的過程中采用原位摻雜工藝在第二襯底中摻雜導電離子。可選的，形成所述第一襯底的工藝為第一沉積工藝；形成所述第二襯底的工藝為第二沉積工藝。可選的，所述第一沉積工藝包括低壓化學氣相沉積工藝；所述第二沉積工藝包括低壓化學氣相沉積工藝。可選的，所述第一沉積工藝的參數包括：采用的氣體包括第一反應氣體和第一摻雜源氣體，第一摻雜源氣體包括第一稀釋氣體和第一初始摻雜源氣體，第一初始摻雜源氣體包括第一本證摻雜源和第一本證稀釋源，第一反應氣體的流量為30sccm～100sccm，第一摻雜源氣體的流量為300sccm～500sccm，腔室壓強為300mtorr～500mtorr，溫度為500攝氏度～550攝氏度。可選的，所述第一反應氣體為硅烷；所述第一稀釋氣體包括N2，所述第一本證摻雜源氣體為乙硼烷，第一本證稀釋源包括N2；第一本證摻雜源占據第一初始摻雜源氣體的摩爾數比例為0.8％～1.5％。可選的，獲取所述第一摻雜源氣體的步驟包括：提供第一初始摻雜源氣體；采用第一稀釋氣體將第一初始摻雜源氣體稀釋，第一稀釋氣體和第一初始摻雜源氣體的體積之比為20：1～50：1。可選的，所述第二沉積工藝的參數包括：采用的氣體包括第二反應氣體和第二摻雜源氣體，第二摻雜源氣體包括第二稀釋氣體和第二初始摻雜源氣體，第二初始摻雜源氣體包括第二本證摻雜源和第二本證稀釋源，第二反應氣體的流量為10sccm～30sccm，第二摻雜源氣體的流量為2000sccm～3000sccm，腔室壓強為300mtorr～500mtorr，溫度為500攝氏度～550攝氏度。可選的，所述第二反應氣體為硅烷；所述第二稀釋氣體包括N2，所述第二本證摻雜源為乙硼烷，第二本證稀釋源包括N2；第二本證摻雜源占據第二初始摻雜源氣體的摩爾數比例為0.8％～1.5％。可選的，獲取所述第二摻雜源氣體的步驟包括：提供第二初始摻雜源氣體；采用第二稀釋氣體將第二初始摻雜源氣體稀釋，第二稀釋氣體和第二初始摻雜源氣體的體積之比為500：1～1000:1。可選的，所述存儲單元電路包括3DNAND存儲單元電路。可選的，形成所述存儲單元電路的方法包括：在所述頂層基底上形成復合層；在復合層中形成貫穿所述復合層的若干通孔；在所述通孔的底部形成外延襯底層；形成外延襯底層后，在所述通孔中形成溝道層；在所述復合層和溝道層上形成覆蓋層；形成貫穿所述覆蓋層和復合層的溝槽，所述溝槽位于所述通孔的側部；在所述溝槽底部的第二襯底中形成源線摻雜區。可選的，所述復合層包括交錯層疊的若干層絕緣層和若干層犧牲層，且所述復合層的頂層和底層均為絕緣層；所述存儲器件的形成方法還包括：形成所述源線摻雜區后，去除所述犧牲層，形成開口；在所述開口中形成控制柵；形成所述控制柵后，在所述溝槽中形成源線結構。與現有技術相比，本專利技術的技術方案具有以下優點：本專利技術技術方案提供的存儲器件的形成方法中，在控制電路上形成頂層基底，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，頂層基底包括第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底。雖然第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度，但是由于導電離子通過原位摻雜的方式摻雜在頂層基底中，因此第一襯底中導電離子擴散的程度較小。進而使第二襯底中的導電離子的分布受到第一襯底中導電離子擴散的影響較小，第二襯底中導電離子分布的均勻性得到提高。其次，第二襯底中的導電離子通過原位摻雜的方式摻雜在第二襯底中，使第二襯底中導電離子分布均勻。因此頂層基底上各個區域的存儲單元電路的電學性能的一致性較高。另外，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，第一襯底中較高濃度的導電離子向頂層基底下方的控制電路中擴散的程度較小，因提高了控制電路電學性能的穩定性。附圖說明圖1是一種存儲器件的結構示意圖；圖2至圖5是本專利技術一實施例中存儲器件形成過程的結構示意圖。具體實施方式正如
技術介紹
所述，現有技術形成的存儲器件的性能較差。一種存儲器件的形成方法，請參考圖1，包括：提供底層基底100，所述底層基底100上具有控制電路110；在所述控制電路110上形成頂層基底120，頂層基底120中具有導電離子；在所述頂層基底120上形成存儲單元電路130，所述存儲單元電路130和所述控制電路110電學連接。其中，頂層基底120包括位于控制電路110上的第一襯底、以及位于第一襯底上的第二襯底，第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度。形成頂層基底120的方法包括：提供初始頂層基底，所述初始頂層基底包括第一區和位于第一區上的第二區；采用第一離子注入工藝在初始頂層基底第一區中注入導電離子，采用第二離子注入工藝在初始頂層基底第二區中注入導電離子，使初始頂層基底第一區形成第一襯底，使初始頂層基底第二區形成第二襯底。然而，上述方法形成的存儲器件的性能較差，經研究發現，原因在于本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種存儲器件的形成方法，其特征在于，包括：提供底層基底，所述底層基底上具有控制電路；在控制電路上形成頂層基底，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，所述頂層基底具有預設優化厚度，頂層基底包括第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底，第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度；在所述頂層基底上形成存儲單元電路，所述存儲單元電路和所述控制電路電學連接。

【技術特征摘要】
1.一種存儲器件的形成方法，其特征在于，包括：提供底層基底，所述底層基底上具有控制電路；在控制電路上形成頂層基底，在形成頂層基底的過程中采用原位摻雜工藝在所述頂層基底中摻雜導電離子，所述頂層基底具有預設優化厚度，頂層基底包括第一襯底和位于第一襯底上的第二襯底，第一襯底中導電離子的濃度大于第二襯底中導電離子的濃度；在所述頂層基底上形成存儲單元電路，所述存儲單元電路和所述控制電路電學連接。2.根據權利要求1所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，所述預設優化厚度為200nm～1000nm。3.根據權利要求1所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，所述第一襯底中導電離子的濃度為所述第二襯底中導電離子的濃度的50倍～200倍。4.根據權利要求3所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，所述第一襯底中導電離子的濃度為1E18atom/cm3～2E18atom/cm3；所述第二襯底中導電離子的濃度為1E16atom/cm3～3E16atom/cm3。5.根據權利要求1所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，當所述存儲單元電路的類型為N型時，所述導電離子的導電類型為P型；當所述存儲單元電路的類型為P型時，所述導電離子的導電類型為N型。6.根據權利要求1所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，形成所述頂層基底的方法包括：在所述控制電路上形成所述第一襯底，在形成第一襯底的過程中采用原位摻雜工藝在第一襯底中摻雜導電離子；在所述第一襯底上形成所述第二襯底，在形成第二襯底的過程中采用原位摻雜工藝在第二襯底中摻雜導電離子。7.根據權利要求6所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，形成所述第一襯底的工藝為第一沉積工藝；形成所述第二襯底的工藝為第二沉積工藝。8.根據權利要求7所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，所述第一沉積工藝包括低壓化學氣相沉積工藝；所述第二沉積工藝包括低壓化學氣相沉積工藝。9.根據權利要求8所述的存儲器件的形成方法，其特征在于，所述第一沉積工藝的參數包括：采用的氣體包括第一反應氣體和第一摻雜源氣體，第一摻雜源氣體包括第一稀釋氣體和第一初始摻雜源氣體，第一初始摻雜源氣體包括第一本證摻雜源和第一本證稀釋源，第一反應氣體的流量為30sccm～100sccm，第一摻雜源氣體的流量為300sccm～500sccm，腔室壓強為300mtorr～500mtorr，溫度為500攝氏度～550攝氏度。10.根據權利要求9所述的存儲器件的形成方法，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：華文宇，夏志良，蔣陽波，劉藩東，洪培真，傅豐華，楊要華，曾明，霍宗亮，
申請(專利權)人：長江存儲科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42