集成组合件制造技术

一些实施例包含集成存储器。所述集成存储器包含第一系列的第一导电结构和第二系列的导电结构。所述第一导电结构沿着第一方向延伸。所述第二导电结构沿着与所述第一方向交叉的第二方向延伸。半导体材料的支柱从所述第一导电结构向上延伸。所述支柱中的每一个包含下部源极/漏极区、上部源极/漏极区，以及所述下部和上部源极/漏极区之间的沟道区。所述下部源极/漏极区与所述第一导电结构耦合。绝缘材料邻近于所述支柱的侧壁表面。所述绝缘材料包含ZrO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】集成组合件
[0001]相关专利资料
[0002]本申请要求2020年9月10日提交的第17/017,426号美国专利申请的优先权，所述美国专利申请的公开内容以引用的方式并入本文中。


[0003]集成组合件(例如，集成存储器、集成晶体管等)。

技术介绍

[0004]存储器可利用存储器单元，所述存储器单元个别地包括与存储元件(例如，电容器、电阻性存储器装置、相变存储器装置等)组合的存取装置(例如，存取晶体管)。
[0005]晶体管可以是场效应晶体管(FET)。FET可各自包含一对源极/漏极区之间的沟道区，且可各自包含被配置成经由沟道区将源极/漏极区彼此电连接的一或多个栅极。晶体管可以是竖直FET(VFET)，其中VFET是具有大体垂直于在上面形成晶体管的衬底的主表面的沟道区的晶体管。
[0006]将需要开发改进的晶体管。还将需要开发改进的存储器架构。
附图说明
[0007]图1是实例集成组合件的实例区的图解截面侧视图。
[0008]图1A是图1的实例区“A”的放大图解横截面侧视图。
[0009]图1A
‑
1是作为图1A的替代方案的实例区的图解横截面侧视图。
[0010]图1B是实例组合件的实例区的图解截面侧视图。
[0011]图2是实例集成组合件的区的图解自顶向下视图。
[0012]图3是实例存储器阵列的区的图解示意图。
[0013]图4
‑
6是实例集成组合件的实例区的图解横截面侧视图。图4A、5A和6A分别是沿着图4
‑
6的线A
‑
A的图解自顶向下截面视图。
具体实施方式
[0014]一些实施例包含具有有源区的晶体管，所述有源区包含源极/漏极区和沟道区。绝缘材料沿着至少沟道区延伸，且绝缘材料可包含ZrO(其中化学式指示主要成分而非特定化学计量)。导电选通材料邻近于绝缘材料，且通过至少所述绝缘材料与沟道区间隔开。导电选通材料可包含钌。
[0015]晶体管可在任何合适的应用中利用，且在一些实施例中可并入到集成存储器中。
[0016]参考图1
‑
6描述实例实施例。
[0017]参看图1，集成组合件10包含支柱14，其从导电结构(例如，导电线)12向上延伸。导电结构12包括导电材料16。导电材料16可包括任何合适的导电组成物；例如各种金属(例如，钛、钨、钴、镍、铂、钌等)、含金属组成物(例如，金属硅化物、金属氮化物、金属碳化物
等)，和/或导电掺杂半导体材料(例如，导电掺杂硅、导电掺杂锗等)中的一或多个。
[0018]支柱14包括半导体材料18，且可被视为被配置成晶体管(存取装置，VFET)20的竖直延伸的有源区。半导体材料18可包括任何合适的组成物；且在一些实施例中可包括硅、锗、III/V半导体材料(例如，磷化镓)、半导体氧化物等中的一或多个，基本上由它们组成，或由它们组成；其中术语III/V半导体材料指代包括选自周期表的族III和V的元素的半导体材料(其中族III和V为旧式命名法，且现被称作族13和15)。在一些实施例中，半导体材料18可包括至少一种金属(例如，铝、镓、铟、铊、锡、镉、锌等中的一或多个)与氧、硫、硒和碲中的一或多个组合，基本上由它们组成，或由它们组成。在一些实施例中，半导体材料18可包括来自周期表的族13的至少一个元素(例如，镓)与来自周期表的族16的至少一个元素(例如，氧)组合。举例来说，半导体材料18可包括选自由镓、铟及其混合物组成的群组的至少一个元素与选自由氧、硫、硒、碲及其混合物组成的群组的至少一个元素组合。在一些实施例中，半导体材料18可包括半导体氧化物(即，包括氧的半导体材料)，基本上由半导体氧化物组成，或由半导体氧化物组成。举例来说，在一些实施例中，半导体材料18可包括InGaZnO，基本上由InGaZnO组成，或由InGaZnO组成(其中化学式指示主要成分而非特定化学计量)。在一些实施例中，半导体氧化物材料可被称为氧化物半导体材料。
[0019]半导体材料18可以是均质的，或可包括不同组成物中的两个或两个以上。在一些实施例中，半导体材料18的下部区可被配置成下部源极/漏极区22，半导体材料18的上部区可被配置成上部源极/漏极区26，且半导体材料18的中心区(即，上部和下部源极/漏极区之间的区)可被配置成沟道区24。源极/漏极区可包括与沟道区不同的组成物，和/或可包括与沟道区不同的掺杂剂。提供虚线25以展示源极/漏极区与沟道区之间的大致边界。
[0020]导电结构12沿着示出的x轴方向(其还可被称作第一方向)延伸，且包括水平延伸的上表面17。支柱14沿着示出的z轴方向竖直地延伸，且相应地正交于(或至少大体上正交于)水平延伸的上表面17而延伸。术语“大体上正交”意指在制造和测量的合理容限内正交于。支柱14可被视为竖直地或至少大体上竖直地延伸。在一些实施例中，支柱14可相对于水平延伸的表面17以约90
°
(
±
10
°
)的角度延伸。
[0021]支柱14可包括任何合适的尺寸。在一些实施例中，支柱可包括约10纳米(nm)到约1000nm的范围内、约10nm到约500nm的范围内、约10nm到约100nm的范围内(等)的高度H；且可包括约2nm到约200nm的范围内、约2nm到约100nm的范围内、约2nm到约50nm的范围内(等)的宽度W。
[0022]导电结构12可由含半导体裸片的含半导体基底(未图示)支撑。所述基底可例如包含单晶硅，基本上由单晶硅组成，或由单晶硅组成。所述基底可被称为半导体衬底。术语“半导体衬底”意指包括半导电材料的任何构造，包含(但不限于)块状半导电材料，例如(单独或在包括其它材料的组合件中的)半导电晶片，和(单独或在包括其它材料的组合件中的)半导电材料层。术语“衬底”指代任何支撑结构，包含(但不限于)上文描述的半导体衬底。
[0023]支柱14包括沿着图1的横截面的一对侧壁表面28a和28b，其中此些侧壁表面相对于彼此安置成相对关系。
[0024]绝缘材料30沿着侧壁表面28a和28b。在一些实施例中，绝缘材料30的至少一部分包括ZrO，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量。ZrO可被称为氧化锆。氧化锆具有任何合适的组成物，且在一些实施例中可对应于ZrO2。绝缘材料30可包括任何合适的厚度，且
在一些实施例中可包括约1nm到约10nm的范围内的厚度。
[0025]在一些实施例中，绝缘材料30可包括ZrO，基本上由ZrO组成，或由ZrO组成，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量)。在一些实施例中，绝缘材料除ZrO之外还可包括掺杂剂。掺杂剂可包括选自周期表的族3的一或多个元素，其中族3应理解为包含钪(Sc)、钇(Y)、镧系元素和锕系元素。掺杂剂可提供至约0.5原子％(at％)到约0.05at％的范围内的总浓度。举例来说，在一些实施例中，材料30可掺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种晶体管，其包括：有源区，其包括半导体材料；绝缘材料，其邻近于所述有源区，所述绝缘材料包括ZrO，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量；以及导电选通材料，其通过至少所述绝缘材料与所述有源区间隔开且操作上接近所述有源区。2.根据权利要求1所述的晶体管，其在所述ZrO内包括来自周期表的族3的一或多个元素，其中族3应理解为除Sc和Y外还包含镧系元素和锕系元素。3.根据权利要求1所述的晶体管，其在所述ZrO内包括钇。4.根据权利要求3所述的晶体管，其中所述钇存在至约0.5at％到约0.05at％的范围内的浓度。5.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料包括选自周期表的族13的至少一个元素与选自周期表的族16的至少一个元素组合。6.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料包括氧化物半导体材料。7.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料包括InGaZnO，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量。8.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述导电选通材料包含TiN、Ru和TaN中的一或多个，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量。9.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述导电选通材料包含钌。10.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述导电选通材料由钌组成。11.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述有源区包含一对源极/漏极区，且包含所述对所述源极/漏极区之间的沟道区，且其中所述导电选通材料操作上接近所述沟道区。12.根据权利要求11所述的晶体管，其中所述半导体材料在所述沟道区内，且还在所述源极/漏极区内。13.根据权利要求11所述的晶体管，其中所述半导体材料在所述沟道区内，且其中不同于所述半导体材料的材料在所述源极/漏极区中的一或两者内。14.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述绝缘材料具有约1nm到约10nm的范围内的厚度。15.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料横向地环绕绝缘材料。16.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料横向地环绕空隙。17.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料是共同立柱内的两个支柱中的一个，且其中导电柱位于所述两个支柱之间。18.根据权利要求1所述的晶体管，其中所述半导体材料是共同立柱内的两个支柱中的一个，且其中空隙位于所述两个支柱之间。19.一种集成组合件，其包括：导电结构；半导体材料的支柱，其从所述导电结构向上延伸；所述支柱具有沿着横截面的一对相对侧壁表面；所述支柱包含下部源极/漏极区、上部源极/漏极区，以及所述下部和上部源极/漏极区之间的沟道区；
绝缘材料，其邻近于所述侧壁表面，所述绝缘材料包括ZrO，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量；以及导电选通材料，其操作上接近所述沟道区，且通过至少所述绝缘材料与所述沟道区间隔开。20.根据权利要求19所述的集成组合件，其中所述半导体材料包括选自周期表的族13的至少一个元素与选自周期表的族16的至少一个元素组合。21.根据权利要求19所述的集成组合件，其中所述半导体材料包括InGaZnO，其中化学式指示主要成分而非特定化学计量。22.根据权利要求19所述的集成组合件，其包括与所述上部源极/漏极区耦合的存储元件；且其中所述下部源极/漏极区与所述导电结构耦合。23.根据权利要求19所述的集成组合件，其中所述绝缘材料除所述ZrO外还包含SiO、A...

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