[发明专利]一种基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存及其制造方法

说明书

本发明涉及一种基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存及其制造方法，该闪存是一种基于金属氧化物TFT的浮栅结构闪存器件，该闪存器件包括电极、有源层、第一栅氧层、浮栅层、保护层、第二栅氧层。其中，有源层、第一栅氧层、浮栅层、保护层、第二栅氧层均由透明金属氧化物薄膜制得，浮栅层采用ZnO薄膜制备得到。本发明的基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存成本较低，存储窗口较大，相比传统多晶硅材料闪存具有更优秀的存储性能。

技术领域

本发明涉及一种闪存的设计，尤其是由一种基于TFT(Thin Film Transistor)的具有大存储窗口的透明闪存的制造方法。

背景技术

Flash memory是从EPROM和EEPROM发展而来的非挥发性存储集成电路，其主要特点是工作速度快、单元面积小、集成度高、可靠性好、可重复擦写10万次以上，数据可靠保持超过10年。到目前，用于Flash memory生产的技术水平已达0.13μm，单片存储量达几千兆。

目前对于双栅极flash memory的研究和应用仍以硅材料制作闪存作为主流，硅材料拥有着成本低、性能稳定、工艺成熟等优势。但硅材料的电气性能不够优秀，工艺条件要求较高，发展已经进入瓶颈期。近年来，诸如ZnO这样的第三代金属氧化物半导体的研究得到了蓬勃发展，和硅材料相比，其拥有禁带宽度大、大面积成膜均匀性好等优点，还可以实现多层三维堆叠结构，提高存储密度，实现全透明存储器。但目前金属氧化物的flashmemory性能还有待提高，浮栅材料与器件工艺的兼容性问题会影响器件的稳定性，本发明提出一种与工艺全兼容的透明存储器结构。

发明内容

本发明针对现有技术的缺点和不足，提供了一种基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存及其制造方法。

本发明的基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存，和传统结构的闪存相比，主要是多了一层浮栅结构，该浮栅层选用态密度缺陷较大的金属氧化物薄膜制作，可以更好的捕获电子。

本发明的基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存是一种基于金属氧化物TFT的浮栅结构闪存器件，所述的闪存器件包括电极、有源层、第一栅氧层、浮栅层、保护层、第二栅氧层；所述的有源层、第一栅氧层、保护层、第二栅氧层均采用透明金属半导体薄膜制得；所述的浮栅层采用ZnO薄膜制备得到。

进一步的，所述的浮栅层的厚度为1～5nm。

进一步的，所述的透明金属半导体薄膜为锌、锡、铜、铟、铝、钛、银或镓的其中两种或两种以上的氧化物的混合物，或者锌、锡、铜或铟的其中一种的氧化物。

进一步的，所述的第一栅氧层和第二栅氧层的厚度为1～10nm。

本发明还提供了一种基于TFT的具有大存储窗口的透明闪存的制造方法，具体的制造步骤如下：

(1)最底层为器件衬底，清洗并干燥；

(2)在器件衬底上沉积ITO；

(3)在ITO上刻蚀出源漏极后，再在上面生长有源层、第一栅氧层、ZnO浮栅层、保护层；

(4)然后刻蚀有源层和保护层，继续在上面生长第二栅氧层；

(5)刻蚀通孔，沉积栅极ITO。

进一步的，所述的器件衬底均采用透明材料，使用玻璃、亚克力或透明柔性薄膜材料。

进一步的，所述的沉积栅极ITO的工艺均为溅射工艺。

进一步的，所述的有源层、第一栅氧层、ZnO浮栅层、保护层、第二栅氧层的生长工艺均采用原子层沉积方法。

进一步的，在整个制造过程中采用了多次退火工艺。