[发明专利]TFT SAS存储单元结构

权利要求书

1.一种制造薄膜晶体管(TFT)硅-氧化铝-硅(SAS)存储单元结构的方法，所述方法包括：

提供衬底；

在所述衬底上形成第一绝缘层；

在所述第一绝缘层上形成一个或多个源极或漏极区，所述一个或多个源极或漏极区的每个与第一表面位于同一平面并包括N⁺多晶硅层、势垒层、和导电层，所述N⁺多晶硅层在所述势垒层上，所述势垒层覆盖所述导电层，所述第一表面由N⁺多晶硅构成；

在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层，第二表面与所述第一表面共面；

形成覆盖所述第一表面和第二表面的P^-多晶硅层，所述P^-多晶硅层能够形成从所述源极区到所述漏极区的沟道；

形成覆盖所述P^-多晶硅层的氧化铝层；

形成覆盖所述氧化铝层的P⁺多晶硅层；和

通过图案化所述P⁺多晶硅层形成至少一个控制栅极；

所述第一表面为所述N⁺多晶硅层的上表面；

所述第二表面为所述第二绝缘层的上表面。

2.如权利要求1的方法，其中在所述第一绝缘层上形成一个或多个源极或漏极区的方法还包括：

在所述第一绝缘层上形成第一导电层；

在所述导电层上形成势垒层；

在所述势垒层上形成N⁺多晶硅层；和

图案化所述N⁺多晶硅层、势垒层和导电层以形成包括所述第一表面的一个或多个限制区域。

3.如权利要求2的方法，其中所述第一绝缘层包括二氧化硅。

4.如权利要求2的方法，其中所述导电层是包括TiSi₂的金属硅化 物。

5.如权利要求2的方法，其中所述势垒层是包括TiN的金属氮化物。

6.权利要求1的方法，其中在所述第一绝缘层上形成第二绝缘层的步骤还包括：

沉积所述第二绝缘层以覆盖所述第一绝缘层上的一个或多个源极或漏极区；和

实施CMP和/或回蚀刻处理以形成第二表面，所述第二表面与所述第一表面共面。

7.如权利要求6的方法，其中所述第二绝缘层包括通过高密度等离子体辅助的化学气相沉积来沉积的二氧化硅。

8.如权利要求6的方法，其中所述第二绝缘层包括TEOS沉积的二氧化硅。

9.如权利要求1的方法，其中形成覆盖所述第一表面和第二表面的P-多晶硅层的方法还包括：

在520摄氏度到560摄氏度的温度下，利用使用SiH₄和B₂H₆前体的低压化学气相沉积(LPCVD)技术沉积多晶硅；和

沉积之后，在520摄氏度到560摄氏度的温度下进行热退火处理。

10.如权利要求1的方法，其中形成覆盖所述第一表面和第二表面的P^-多晶硅层的方法还包括：

在420摄氏度到520摄氏度的温度下，利用使用Si₂H₆和B₂H₆前体的低压化学气相沉积(LPCVD)技术沉积多晶硅；和

沉积之后，在420摄氏度到520摄氏度的温度下进行热退火处理。

11.如权利要求1的方法，其中在所述P^-多晶硅层上形成氧化铝层的所述方法包括原子层沉积(ALD)技术。

12.如权利要求1的方法，还包括在所述P^-多晶硅层和所述氧化铝层之间形成隧道介电势垒层。

13.如权利要求12的方法，其中所述氧化铝层能够捕获通过介电势垒从所述P^-多晶硅层注入的电荷。 

14.如权利要求1的方法，其中所述控制栅极位于至少一个N⁺多晶硅源极区和一个N⁺多晶硅漏极区上。

15.如权利要求1的方法，还包括重复所述方法步骤以三维集成所述存储单元结构。