[发明专利]一种栅控二极管半导体存储器器件的制造方法

摘要

本发明属于半导体存储器器件制造技术领域，具体公开了一种栅控二极管半导体存储器器件的制造方法。本发明中，当浮栅电压较高时，浮栅下面的沟道是n型，器件就是简单的栅控pn结结构；通过背栅控制ZnO薄膜的有效n型浓度，通过浮栅实现将n型ZnO反型为p型，又用NiO作为p型半导体，形成n-p-n-p的掺杂结构；而浮栅内的电荷多少又决定了这个器件的阈值电压，从而实现了存储器的功能。本发明工艺过程简单、制造成本低，所制造的栅控二极管存储器器件具有大驱动电流、小亚阈值摆幅的优点，可以降低芯片功耗。本发明通过低温工艺生产，特别适用于基于柔性衬底的半导体器件以及平板显示、浮栅存储器等器件的制造中。

主权项

一种栅控二极管半导体存储器器件的制造方法，具体步骤包括：提供一个重掺杂的n型硅衬底；在所述n型硅衬底之上形成第一种绝缘薄膜；在所述第一种绝缘薄膜之上形成一层ZnO层；刻蚀所述ZnO层形成有源区；覆盖所述有源区形成一层掺杂有p型杂质离子的NiO层；光刻图形并刻蚀所述NiO层，在所述ZnO有源区一个侧之上保留NiO层形成器件的源极；在暴露的NiO及ZnO表面淀积形成第二种绝缘薄膜；在所述第二种绝缘薄膜表面之上淀积器件的浮栅导电材料；通过光刻及刻蚀，定义出浮栅导电材料的浮栅区图形，所述浮栅区图形为方块状，介于ZnO有源区之上的NiO材料和ZnO另一端边缘之间，所述浮栅区与NiO不直接相邻，其间距为10纳米至100微米，所述浮栅区与ZnO的边缘距离为10纳米至100微米；在所述浮栅导电材料表面和暴露的ZnO和NiO之上形成第三种绝缘薄膜；通过光刻并刻蚀所述第三种绝缘薄膜定义出漏极、源极的接触孔，而保留浮栅区之上的第三种绝缘薄膜，所述漏极、源极的接触孔分别在所述浮栅区的两侧，其中源极接触孔开在NiO上而漏极接触孔开在ZnO上；淀积形成第一种导电薄膜并刻蚀所述第一种导电薄膜形成分别独立的漏极电极、栅极电极、源极电极，其中源极电极通过源极接触孔接触到浮栅区的一侧NiO上，漏区电极通过漏区接触孔接触到浮栅区的另一侧的ZnO上，栅极电极覆盖在所述浮栅区之上的未被刻蚀的第三种绝缘薄膜之上。