半导体器件及其制备方法、存储器及电子设备技术

本公开涉及一种半导体器件及其制备方法、存储器及电子设备，其中方法包括：提供目标衬底，目标衬底内形成有沿第一方向由初始第一隔离结构间隔排布的多个有源柱，有源柱沿第二方向的相对两侧形成有初始第二隔离结构；初始第二隔离结构包括绝缘柱及包覆绝缘柱的外侧面及底面的初始衬垫层；于有源柱的裸露侧壁形成保护层；去除初始衬垫层及初始第一隔离结构的顶部，以得到暴露出绝缘柱的顶部的目标间隙；于目标间隙内形成栅极结构，以至少有效避免VGAA晶体管的栅极结构与源极结构之间漏电的问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制备方法、存储器及电子设备


[0001]本公开涉及集成电路设计及制造
，特别是涉及一种半导体器件及其制备方法、存储器及电子设备。

技术介绍

[0002]随着存储器的集成度和性能不断提高，晶体管采用垂直型环绕式栅极晶体管(Vertical Gate All Around transistor，简称VGAA transistor)可以有效缩减存储单元的尺寸，为进一步在确保存储器的性能不降低的情况下缩减存储器的尺寸提供了可能性。
[0003]然而，传统的垂直型环绕式栅极晶体管在工作过程中容易产生栅极结构到源极结构的漏电现象，严重影响垂直型环绕式栅极晶体管的性能及可靠性。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述
技术介绍
中的问题，提供一种半导体器件及其制备方法、存储器及电子设备，至少能够有效避免垂直型环绕式栅极晶体管的栅极结构与源极结构之间漏电的问题，提高垂直型环绕式栅极晶体管的性能及可靠性。
[0005]根据本公开各种实施例，本公开第一方面提供了一种半导体器件的制备方法，包括：提供目标衬底，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体器件的制备方法，其特征在于，包括：提供目标衬底，所述目标衬底内形成有沿第一方向由初始第一隔离结构间隔排布的多个有源柱，所述有源柱沿第二方向的相对两侧形成有初始第二隔离结构；所述初始第二隔离结构包括绝缘柱及包覆所述绝缘柱的外侧面及底面的初始衬垫层；所述第一方向与所述第二方向相交；于所述有源柱的裸露侧壁形成保护层；去除所述初始衬垫层及所述初始第一隔离结构的顶部，以得到暴露出所述绝缘柱的顶部的目标间隙；于所述目标间隙内形成栅极结构。2.根据权利要求1所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述提供目标衬底包括：提供初始衬底，所述初始衬底内形成有沿所述第一方向由第一沟槽隔离结构间隔排布的多个有源墙，所述有源墙沿所述第二方向延伸；于所述初始衬底内形成沿所述第一方向延伸且沿所述第二方向间隔排布的多个第二沟槽，所述第二沟槽的底面高于所述第一沟槽隔离结构的底面；于所述第二沟槽的底面及沿所述第二方向相对的侧壁形成衬垫材料层；于所述第二沟槽内形成顶面与所述有源柱的顶面齐平的绝缘材料层，所述衬垫材料层及所述绝缘材料层构成第二沟槽隔离结构；回刻所述第一沟槽隔离结构及所述第二沟槽隔离结构，得到顶面均低于所述有源柱的顶面的所述初始第一隔离结构及所述初始第二隔离结构，以提供所述目标衬底。3.根据权利要求2所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述回刻所述第一沟槽隔离结构及所述第二沟槽隔离结构，包括：通过控制刻蚀所述第一沟槽隔离结构及所述第二沟槽隔离结构的速率及时间，得到顶面均低于所述有源柱的顶面的所述初始第一沟槽隔离结构及所述初始第二沟槽隔离结构。4.根据权利要求3所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述有源柱的裸露侧壁形成保护层，包括：采用原子层沉积工艺于所述有源柱的裸露表面、所述初始第一隔离结构的顶面及所述初始第二隔离结构的顶面形成保护材料层；去除位于所述有源柱的顶面、所述初始第一隔离结构的顶面及所述初始第二隔离结构的顶面的保护材料层，保留于所述有源柱的裸露侧壁的保护材料层构成所述保护层。5.根据权利要求1
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4任一项所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述去除所述初始衬垫层及所述初始第一隔离结构的顶部，包括：采用湿法刻蚀工艺去除所述初始衬垫层及所述初始第一隔离结构的顶部，剩余的初始衬垫层构成目标衬垫层，剩余的初始第一隔离结构构成目标第一隔离结构，所述目标衬垫层及所述绝缘柱构成目标第二隔离结构。6.根据权利要求5所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，所述于所述目标间隙内形成栅极结构，包括：于所述目标间隙内所述有源柱的裸露侧壁形成栅介质层，所述栅介质层的厚度小于所述目标衬垫层的厚度；
形成功函数材料层，所述功函数材料层填充满所述目标第二隔离结构与临近的有源柱之间的间隙，覆盖所述保护层的裸露表面、所述栅介质层的裸露表面及所述绝缘柱的裸露表面、所述目标第一隔离结构的顶面及所述目标第二隔离结构的顶面；形成导电材料层，所述导电材料层位于所述目标第二隔离结构沿第三方向正上方部分的顶面高于所述有源柱的顶面；所述第三方向为所述目标衬底的厚度/高度方向；回刻所述功函数材料层及所述导电材料层，剩余的顶面与所述栅介质层的顶面齐平的功函数材料层构成功函数层，剩余的顶面与所述栅介质层的顶面齐平的导电材料层构成栅导电层，所述栅介质层、所述功函数层及所述栅导电层构成所述栅极结构。7.根据权利要求6所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在回刻所述功函数材料层及所述导电材料层的过程中去除所述保护层，或在得到所述栅极结构之后去除所述保护层。8.根据权利要求7所述的半导体器件的制备方法，其特征在于，在得到所述栅极结构及去除所述保...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，田超，平延磊，
申请(专利权)人：北京超弦存储器研究院，
类型：发明
国别省市：