[发明专利]一种三维存储器结构的制备方法

说明书

本发明提供一种三维存储器的制备方法，涉及集成电路的存储器制作技术领域，包含一衬底，于所述衬底上形成逻辑电路层，并于所述逻辑电路层上形成易失性存储层，随后于所述易失性存储层上形成三维存储层；所述易失性存储层中包括多个第一存储单元，所述第一存储单元为eDRAM存储单元；所述三维存储层中包括多个第二存储单元，所述第二存储单元为3D NAND存储单元；采用所述第一存储单元作为所述第二存储单元的缓存；每个所述第一存储单元包括一读晶体管、一写晶体管以及一电容，采用2T1C结构形成。本发明的有益效果：优化了三维存储器的制备方法，有效提高了三维存储器的读写性能和使用寿命。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，涉及存储器的制作技术，尤其涉及一种三维存储器结构的制备方法。

背景技术

在大数据需求驱动下，存储器芯片已是电子信息领域占据市场份额最大的集成电路产品。闪存是一种比硬盘驱动器更好的存储设备，闪存存储器的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息，且具有集成度高、存取速度快、易于擦除和重写等优点，因而在微机、自动化控制等多项领域得到了广泛的应用。目前，平面结构的闪存已近实际扩展的极限，为了进一步的提高存储容量，降低每比特的存储成本，提出了三维结构的存储器。三维存储器是革新性的半导体存储技术，通过增加存储叠层而非缩小器件二维尺寸实现存储密度增长，从而拓宽了存储技术的发展空间，但其结构的高度复杂性给工艺制造带来全新的挑战。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种三维存储器结构的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤S1，制备一衬底；

步骤S2，于所述衬底上制备形成一逻辑电路层；

步骤S3，于所述逻辑电路层上制备形成一易失性存储层，所述易失性存储层中包括多个第一存储单元，所述第一存储单元为eDRAM存储单元；

步骤S4，于所述易失性存储层上制备形成一三维存储层，以形成所述三维存储器结构，所述三维存储层中包括多个第二存储单元，所述第二存储单元为3D NAND存储单元；

采用所述第一存储单元作为所述第二存储单元的缓存；

每个所述第一存储单元包括一读晶体管、一写晶体管以及一电容，采用2T1C结构形成；

针对每个所述第一存储单元，将所述读晶体管和所述写晶体管分别制备在不同的晶圆上，随后采用晶圆拼接的方式形成所述第一存储单元；

采用晶圆拼接形成的所述第一存储单元中，所述读晶体管和所述写晶体管在空间上上下垂直放置。

优选的，所述步骤S1和所述步骤S2中，在低温制备环境中制备形成所述衬底和所述逻辑电路层。

优选的，所述步骤S3中，在中温制备环境下制备形成所述易失性存储层中的所述第一存储单元中的部分晶体管，以及在所述低温制备环境下制备形成所述易失性存储层中的所述第一存储单元中的剩余晶体管，随后采用晶圆拼接的方式拼接形成所述第一存储单元。

优选的，所述步骤S4中，在高温制备环境或者中温制备环境下制备形成所述三维存储层。

优选的，所述低温制备环境下的制备工艺的退火温度为300-450摄氏度及以下。

优选的，所述中温制备环境下的制备工艺的退火温度为500-700摄氏度。

优选的，所述高温制备环境下的制备工艺的退火温度为600-850摄氏度。

上述技术方案具有如下有益效果：优化了三维存储器的制备方法，有效提高了三维存储器的读写性能和使用寿命。

附图说明

图1为本发明的较佳实施例中，一种三维存储器结构的制备方法的流程示意图。

具体实施方式