[发明专利]一次性可编程存储单元阵列及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体存储技术领域，尤其涉及一次性可编程存储单元阵列及其制造方法。

背景技术

一次可编程存储装置是非易失性存储装置，其特点是一次编程存储信息，即使断电信息也能永久保存。由于工艺简单、价格低廉，一次可编程存储装置广泛应用于各种半导体产品。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种一次性可编程存储单元阵列，包括：形成在支撑衬底上的绝缘层；形成在所述绝缘层上的导电材料层的多个相互分离的条形部分；形成在所述导电材料层的多个相互分离的条形部分上以及所述条形部分之间的所述绝缘层的部分上的电介质层；以及形成在所述电介质层上的与所述导电材料层的多个相互分离的条形部分垂直的多晶硅或多晶硅锗层的多个相互分离的条形部分，所述导电材料层的每一个所述条形部分与所述多晶硅或多晶硅锗层的每一个所述条形部分的重叠之处形成一个存储单元。

可选地，所述支撑衬底是高纯冶金级硅晶片、工艺硅片余料或低成本多晶硅形成的衬底。

可选地，所述衬底是绝缘衬底。进一步可选地，所述绝缘衬底是由玻璃或聚酯材料形成的衬底。

可选地，所述多晶硅或多晶硅锗层由通过激光退火形成的颗粒尺寸为50nm-100um的多晶硅形成。

根据本发明的第二方面，还提供了一种包含根据本发明第一方面的一次性可编程存储单元阵列的一次性可编程存储装置。

可选地，所述一次性可编程存储装置还可以包括多个第一选择晶体管和多个第二选择晶体管，其中每一个第一选择晶体管的漏极连接到所述导电材料层的相应一个所述条形部分，每一个第二选择晶体管的源极连接到所述多晶硅层或多晶硅锗层的相应一个所述条形部分，每一个第一和第二选择晶体管的包含源区、漏区和沟道区的有源层由与所述多晶硅或多晶硅锗层的多个相互分离的条形部分以相同的工艺同时形成的多晶硅或多晶硅锗层形成。可选地，所述连接通过形成在层间绝缘层中的导电通路和形成在层间绝缘层上的导电互连实现。

根据本发明的第三方面，提供了一种制造一次性可编程存储单元阵列的方法，包括如下步骤：在支撑衬底上形成绝缘层；在所述绝缘层上形成导电材料层的多个相互分离的条形部分；在所述导电材料层的多个相互分离的条形部分上以及所述条形部分之间的所述绝缘层的部分上形成电介质层；以及在所述电介质层上形成与所述导电材料层的多个相互分离的条形部分垂直的多晶硅或多晶硅锗层的多个相互分离的条形部分，存储单元位于所述导电材料层的所述条形部分与所述多晶硅或多晶硅锗层的所述条形部分的重叠之处。

可选地，所述支撑衬底是高纯冶金级硅晶片、工艺硅片余料或低成本多晶硅形成的衬底。

可选地，所述衬底是绝缘衬底。进一步可选地，所述绝缘衬底是由玻璃或聚酯材料形成的衬底。

可选地，所述多晶硅或多晶硅锗层由通过激光退火形成的颗粒尺寸为50nm-100um的多晶硅形成。

根据本发明的第四方面，提供了一种一次性可编程存储单元阵列，包括：形成在绝缘衬底上的导电材料层的多个相互分离的条形部分；形成在所述导电材料层的多个相互分离的条形部分上以及所述条形部分之间的所述绝缘衬底的部分上的电介质层；以及形成在所述电介质层上的与所述导电材料层的多个相互分离的条形部分垂直的多晶硅或多晶硅锗层的多个相互分离的条形部分，所述导电材料层的每一个所述条形部分与所述多晶硅或多晶硅锗层的每一个所述条形部分的重叠之处形成有一个存储单元。

可选地，所述多晶硅层由通过激光退火形成的颗粒尺寸为50nm-100um的多晶硅形成。

根据本发明的第四方面，提供了一种制造一次性可编程存储单元阵列的方法，包括如下步骤：在绝缘衬底上形成导电材料层的多个相互分离的条形部分；

在所述导电材料层的多个相互分离的条形部分上以及所述条形部分之间的所述绝缘衬底的部分上形成电介质层；以及在所述电介质层上形成与所述导电材料层的多个相互分离的条形部分垂直的多晶硅或多晶硅锗层的多个相互分离的条形部分，所述导电材料层的每一个所述条形部分与所述多晶硅或多晶硅锗层的每一个所述条形部分的重叠之处形成有一个存储单元。

可选地，所述多晶硅层由通过激光退火形成的颗粒尺寸为50nm-100um的多晶硅形成。

由于可以采用高纯冶金级（UMG）硅晶片、工艺硅片余料、低成本多晶硅玻璃或聚酯材料等廉价材料形成的衬底，本发明以低成本的方式提供了一次性可编程存储单元阵列及其制造方法。

附图说明