晶体管、存储器阵列及用于形成个别包括晶体管的存储器单元阵列的方法技术

本发明专利技术公开一种用于形成存储器单元阵列的方法，其包括在第一方向上的行中形成顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及垂直地介于所述顶部源极/漏极区材料与所述底部源极/漏极区材料之间的沟道区材料的线。所述线在第二方向上彼此间隔。所述顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及沟道区材料具有相应相对侧。相对于所述顶部源极/漏极区材料及所述底部源极/漏极区材料的相对侧在所述第二方向上横向凹入所述沟道区材料的相对侧以在所述行中的个别者中的所述沟道区材料的所述相对侧中形成一对横向凹槽。在形成所述对横向凹槽之后，在所述第二方向上图案化所述顶部源极/漏极区材料、所述沟道区材料及所述底部源极/漏极区材料的所述线以包括个别晶体管支柱。在所述第一方向上形成字线行，其个别可操作地在所述对横向凹槽中的所述支柱中的个别者的所述沟道区材料旁边且使所述个别行中的所述晶体管互连。本发明专利技术公开包含无关于方法的结构的其它实施例。结构的其它实施例。结构的其它实施例。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】晶体管、存储器阵列及用于形成个别包括晶体管的存储器单元阵列的方法


[0001]本文公开的实施例涉及晶体管、存储器阵列及用于形成个别包括晶体管的存储器单元阵列的方法。

技术介绍

[0002]存储器是一种类型的集成电路且在计算机系统中用于存储数据。存储器可制造成个别存储器单元的一或多个阵列。存储器单元可使用数字线(其也可称为位线、数据线或感测线)及存取线(其也可称为栅极线或字线)来写入或读取。感测线可沿阵列的列导电地互连存储器单元，且存取线可沿阵列的行导电地互连存储器单元。每一存储器单元可通过感测线与存取线的组合来唯一寻址。
[0003]存储器单元可为易失性、半易失性或非易失性的。非易失性存储器单元可在没有电力的情况下长时间存储数据。通常将非易失性存储器指定为具有至少约10年的保持时间的存储器。易失性存储器耗散且因此经刷新/重写以维持数据存储。易失性存储器可具有几毫秒或更少的保持时间。无论如何，存储器单元经配置以按至少两个不同可选状态保持或存储记忆。在二进制系统中，状态被视为“0”或“1”。在其它系统中，至少一些个别存储器单元可经配置以存储两个以上信息电平或状态。
[0004]场效晶体管是可用于存储器单元中的一种类型的电子组件。这些晶体管包括一对导电源极/漏极区，其间具有半导电沟道区。导电栅极邻近沟道区且通过薄栅极绝缘体与沟道区分离。向栅极施加合适电压允许电流通过沟道区从源极/漏极区中的一者流到另一者。当从栅极移除电压时，基本上防止电流流过沟道区。场效晶体管还可包含例如可逆可编程电荷存储区的额外结构作为栅极绝缘体与导电栅极之间的栅极构造的部分。
附图说明
[0005]图1是根据本专利技术的实施例的过程中的衬底的一部分的图解透视图。
[0006]图2是图1的衬底的图解横截面图且通过图3中的线2
‑
2截取。
[0007]图3是通过图2中的线3
‑
3截取的图解横截面图。
[0008]图4到50是根据本专利技术的一些实施例的过程中的图1到3的构造或其部分的图解循序截面图、扩展图、放大图及/或局部图。
具体实施方式
[0009]本专利技术的实施例包含用于形成个别包括晶体管的存储器单元阵列的方法。本专利技术的实施例还包含无关于制造方法的晶体管及包括晶体管的存储器单元阵列。参考图1到48描述第一实例方法实施例。
[0010]参考图1到3，实例构造10具有其中将形成存储器单元的阵列或阵列区12。构造10可包括基底衬底(未展示)，其可具有导电/导体/传导、半导电/半导体/半传导或绝缘性/绝
缘体/绝缘(即，在本文中为电性的)材料中的任何一或多者。各种材料可被视为已形成于基底衬底(未展示)上方。材料可在图1到3描绘的材料旁边、竖向内或竖向外。举例来说，可在构造10下方的基底衬底上方、周围或内的某处提供集成电路系统的其它部分或完全制造组件。用于操作存储器单元阵列(例如阵列12)内的组件的控制及/或其它外围电路系统也可被制造且可或不可完全或部分在阵列或子阵列内。此外，还可独立、协力或否则相对于彼此制造及操作多个子阵列。在本专利技术中，“子阵列”也可被视为阵列。在一个实施例中且如所展示，数字线34的列33已形成于第二方向39(例如数字线方向)上及绝缘材料11(例如二氧化硅；为清楚起见，图1中未展示绝缘材料11)之间。
[0011]参考图4到7，顶部源极/漏极区材料43、底部源极/漏极区材料45及垂直地介于顶部源极/漏极区材料43与底部源极/漏极区材料45之间的沟道区材料44的线42已形成于第一方向37(例如字线方向)上的行31中用于形成晶体管。线42在第二方向39上彼此间隔。顶部源极/漏极区材料43、底部源极/漏极区材料44及沟道区材料44具有相应相对侧26、27(在一些实施例中称为第一相对侧26及27)。在一个实施例中，材料45、44及43在其相应沉积期间原位掺杂到其相应掺杂剂浓度。
[0012]参考图8及9，牺牲遮蔽材料60已在个别行31中的沟道区材料44的相对侧26、27上形成于沟道区材料44、顶部源极/漏极区材料43及底部源极/漏极区材料45旁边。如所展示，牺牲遮蔽材料60在顶部及底部源极/漏极区材料43、45的相对侧26、27上比在沟道区材料44的相对侧26、27上横向更厚。在一个实施例中，牺牲遮蔽材料60包括氧化物(例如二氧化硅)。在一个此实例中，形成牺牲遮蔽材料60包括氧化沟道区材料44、顶部源极/漏极区材料43及底部源极/漏极区材料45的相对侧26、27，其中顶部及底部源极/漏极区材料的此氧化具有大于氧化沟道区材料44的速率的速率。作为实例，顶部及底部源极/漏极区材料可为重掺杂硅且沟道区材料44可为未掺杂硅。替代地，顶部及底部源极/漏极区材料可个别为硅与锗的组合，而沟道区材料44为未掺杂硅(没有大量(如果有)锗)。图8及9中展示的构造可源自热氧化，例如且仅举例来说，在400℃到1,100℃且在低于大气压、大气压或高于大气压的熔炉中使用O2或H2O。由此可减小材料43、44及45的横向/水平厚度(未展示)。
[0013]参考图10及11，牺牲遮蔽材料60已从沟道区材料44的相对侧26、27上移除(例如，通过短时各向同性蚀刻)以使牺牲遮蔽材料60留在顶部及底部源极/漏极区材料43、45的相对侧26、27上。举例来说，此可使用HF溶液来进行。
[0014]参考图12到15，沟道区材料44已相对于位于顶部及底部源极/漏极区材料43、45的相对侧26、27上的牺牲遮蔽材料60(未展示)选择性蚀刻以形成一对(在一些实施例中称为第一对)横向凹槽46、48。在此蚀刻期间或之后，移除牺牲遮蔽材料60(未展示)。
[0015]上述实例处理只是一种实例方法，其相对于顶部源极/漏极区材料43及底部源极/漏极区材料45在第二方向39上横向凹入沟道区材料44的相对侧以在个别行31中的沟道区材料44的第一相对侧26、27中形成横向凹槽46、48。可使用任何替代现有或未来开发方式。
[0016]参考图16及17且在一个实施例中，已形成另一牺牲遮蔽材料64(例如二氧化硅)来填充横向凹槽46、48且作为衬层以形成空隙空间66(例如气隙)。一些材料64可留在完成构造中。
[0017]参考图18到20，顶部源极/漏极区材料43、沟道区材料44及底部源极/漏极区材料45的线42已在第二方向39上图案化以形成所形成个别晶体管的支柱36。举例来说，此可使
用具有或不具有间距倍增的光刻来进行。在此图案化之前，实例硬遮蔽材料67(例如氮化硅及/或碳)已形成于图16及17的构造顶上。
[0018]图21到31展示上文关于图8到15描述的处理的实例重复。具体来说，图21及22展示牺牲遮蔽材料60关于沟道区材料44的第二相对侧54、56形成，类似于由图8及9展示。图23到25展示牺牲遮蔽材料60已从沟道区材料44的第二相对侧54、56上移除以使牺牲遮蔽材料60留在顶部及底部源极/漏极区材料43、45的相对侧54及56上，类似于由图10及11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成存储器单元阵列的方法，其包括：在第一方向上的行中形成顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及垂直地介于所述顶部源极/漏极区材料与所述底部源极/漏极区材料之间的沟道区材料的线，所述线在第二方向上彼此间隔；所述顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及沟道区材料具有相应相对侧；相对于所述顶部源极/漏极区材料及所述底部源极/漏极区材料的相对侧在所述第二方向上横向凹入所述沟道区材料的相对侧以在所述行中的个别者中的所述沟道区材料的所述相对侧中形成一对横向凹槽；在形成所述对横向凹槽之后，在所述第二方向上图案化所述顶部源极/漏极区材料、所述沟道区材料及所述底部源极/漏极区材料的所述线以包括个别晶体管的支柱；及在所述第一方向上形成栅极的行，其个别可操作地在所述对横向凹槽中的所述支柱中的个别者的所述沟道区材料旁边且使所述个别行中的所述晶体管互连。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述横向凹入循序地包括：在所述沟道区材料、所述顶部源极/漏极区材料及所述底部源极/漏极区材料旁边在其相对侧上形成牺牲遮蔽材料，所述牺牲遮蔽材料在所述顶部及底部源极/漏极区材料的所述相对侧上比在所述沟道区材料的所述相对侧上横向更厚；从所述沟道区材料的所述相对侧上移除所述牺牲遮蔽材料以使所述牺牲遮蔽材料留在所述顶部及底部源极/漏极区材料的所述相对侧上；及相对于在所述顶部及底部源极/漏极区材料的所述相对侧上的所述牺牲遮蔽材料选择性蚀刻所述沟道区材料以形成所述对横向凹槽。3.根据权利要求2所述的方法，其中：所述牺牲遮蔽材料包括氧化物；且所述牺牲遮蔽材料的所述形成包括氧化所述沟道区材料、所述顶部源极/漏极区材料及所述底部源极/漏极区材料的所述相对侧，且所述方法进一步包括：以大于氧化所述沟道区材料的速率的速率氧化所述顶部及底部源极/漏极区材料。4.根据权利要求1所述的方法，其包括在所述沟道区材料的所述相对侧上的所述横向凹槽、所述顶部源极/漏极区材料的底部部分及所述底部源极/漏极区材料的顶部部分中形成栅极绝缘体之后，立即在所述对横向凹槽中形成所述栅极的材料。5.根据权利要求1所述的方法，其包括使所述顶部源极/漏极区材料及所述沟道区材料形成为在正交于所述第一方向的垂直横截面中整体呈“T”形。6.根据权利要求5所述的方法，其包括使所述顶部源极/漏极区材料、所述沟道区材料及所述底部源极/漏极区材料形成为在所述垂直横截面中整体呈工字梁形。7.根据权利要求1所述的方法，其包括使所述顶部源极/漏极区材料及所述沟道区材料形成为在正交于所述第二方向的垂直横截面中整体呈“T”形。8.根据权利要求7所述的方法，其包括使所述顶部源极/漏极区材料、所述沟道区材料及所述底部源极/漏极区材料形成为在所述垂直横截面中整体呈工字梁形。9.根据权利要求1所述的方法，其包括：使所述顶部源极/漏极区材料及所述沟道区材料形成为在正交于所述第一方向的垂直
横截面中整体呈“T”形；及使所述顶部源极/漏极区材料及所述沟道区材料形成为在正交于所述第二方向的垂直横截面中整体呈“T”形。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述顶部源极/漏极区材料、所述底部源极/漏极区材料及所述沟道区材料在其相应沉积期间原位掺杂到其相应掺杂剂浓度。11.一种用于形成存储器单元阵列的方法，所述方法包括：在第一方向上的行中形成顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及垂直地介于所述顶部源极/漏极区材料与所述底部源极/漏极区材料之间的沟道区材料的线，所述线在第二方向上彼此间隔；所述顶部源极/漏极区材料、底部源极/漏极区材料及沟道区材料具有相应一对第一相对侧；相对于所述顶部源极/漏极区材料及所述底部源极/漏极区材料在所述第二方向上横向凹入所述沟道区材料以在所述行中的个别者中的所述沟道区材料的所述第一相对侧中形成第一对横向凹槽；在形成所述第一对横向凹槽之后，在所述第二方向上图案化所述顶部源极/漏极区材料、所述沟道区材料及所述底部源极/漏极区材料的所述线以包括个别晶体管的支柱；相对于所述顶部及底部源极/漏极区材料在所述第一方向上横向凹入所述支柱的所述沟道区材料以在所述支柱中的个别者中的所述沟道区材料的一对第二相对侧中形成第二对横向凹槽；及在所述第一方向上形成栅极的行，其在所述第一及第二对横向凹槽中个别完全包围所述个别支柱的所述沟道区材料且使所述个别行中的所述晶体管互连。12.一种形成晶体管阵列的方法，所述晶体管个别包括顶部源极/漏极区、底部源极/漏极区、垂直地介于所述顶部与底部源极/漏极区之间的沟道区及可操作地在所述沟道区旁边的栅极；所述栅极使行中的多个所述晶体管互连，所述方法包括：相对于顶部源极/漏极区材料及底部源极/漏极区材料横向凹入沟道区材料的横向间隔行以在沟道区材料的所述行中的个别者中在垂直横截面中在所述沟道区材料的相对侧上形成一对横向凹槽，所述对凹槽在行方向上纵向伸长；在可操作地邻近所述沟道区材料的所述横向凹槽中以垂直及横向自对准方式形成栅极。13.根据权利要求12所述的方法，其包括图案化所述顶部源极/漏极区材料及所述沟道区材料以包括个别包括所述晶体管中的个别者的顶部源极/漏极区及沟道区的支柱。14.根据权利要求13所述的方法，其包括在形成所述栅极之前进行所述图案化。15.根据权利要求13所述的方法，其中所述支柱中的个别者由所述栅极中的一者周向环绕，所述垂直及横向自对准方式是周向围绕所述个别支柱的周向自对准方式。16.一种晶体管，其包括：顶部源极/漏极区、底部源极/漏极区、垂直地介于所述顶部与底部源极/漏极区之间的沟道区及可操作地在所述沟道区旁边的栅极；且所述顶部源极/漏极区使其一部分在垂直横截面中直接在所述栅极上方。17.根据权利要求16所述的晶体管，其中所述部分是第一部分，所述栅极在所述沟道区的两个相对侧上，所述第一部分直接在所述两个相对侧中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：美光科技公司，
类型：发明
国别省市：