[发明专利]真空管闪存结构及其制造方法

权利要求书

1.一种真空管闪存结构的制造方法，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次形成第一介电层、源极层、第二介电层、栅极层和硬掩膜层；

图案化处理所述第二介电层、栅极层和硬掩膜层形成栅极结构；

修剪栅极结构中的第二介电层和栅极层，使剩余第二介电层和栅极层的宽度小于硬掩膜层；

进行热处理以在所述栅极层的侧壁上形成栅介电层；

沉积漏极层；

在整个衬底上沉积层间介电层并进行平坦化以在所述栅极中形成真空。

2.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，还包括在层间介电层进行平坦化后，采用高温退火对所述源极层和漏极层进行处理，使其变为圆柱形。

3.如权利要求2所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述高温退火使用的气体为He、N₂、Ar或者H₂。

4.如权利要求2所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述高温退火的温度范围是在600℃～1000℃之间。

5.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述栅极中的真空内的气压范围是0.1torr～50torr。

6.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述热处理是使用电浆在氧气、氮气、N₂O或NH₃的环境下进行所述栅极层的热氧化或是热氮化过程。

7.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述源极层和漏极层材质为Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Pd、Cu、Al、Ga、In、Ti、TiN、TaN的一种或组合。

8.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述栅极层材质为Al、多晶硅、Cu、Ga、In、Ti、Ta、W、Co、TiN、TaN的一种或组合。

9.如权利要求1所述的真空管闪存结构的制造方法，其特征在于，所述硬掩膜层的材质为氮氧化硅、氮化硅或氮化钛。

10.一种真空管闪存结构，包括：

一衬底；

位于所述衬底上的一第一介电层及一源极层；

位于所述源极层上的一栅极结构，所述栅极结构包括栅极层和硬掩膜层，位于所述栅极层的侧壁以及一中空的真空通道中的一栅介电层，所述栅介电层是使用电浆在氧气、氮气、N₂O或NH₃的环境下进行所述栅极层的热氧化或是热氮化过程而生成，其中所述栅极结构中的所述栅极层的宽度小于所述硬掩膜层的宽度；以及

位于所述栅极结构上并封闭所述真空通道的一漏极层。

11.如权利要求10所述的真空管闪存结构，其特征在于，所述源极层和漏极层材质为Zr、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Fe、Co、Pd、Cu、Al、Ga、In、Ti、TiN、TaN的一种或组合。

12.如权利要求10所述的真空管闪存结构，其特征在于，所述栅极层材质为Al、多晶硅、Cu、Ga、In、Ti、Ta、W、Co、TiN、TaN的一种或组合。

13.如权利要求10所述的真空管闪存结构，其特征在于，所述硬掩膜层的材质为氮氧化硅、氮化硅或氮化钛。