【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、本公开内容涉及存储装置及其制造方法。
2、通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺，可以将平面存储单元缩小为更小的尺寸。然而，随着存储单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高昂。结果，用于平面存储单元的存储密度接近上限。
3、三维(three-dimensional,3d)存储架构可以解决平面存储单元中的密度限制。3d存储架构包括存储阵列和用于促进存储阵列的操作的外围电路。
技术实现思路
1、一方面，半导体器件包括存储单元阵列。所述每个存储单元包括垂直晶体管。所述垂直晶体管包括沿第一方向延伸的半导体本体。所述半导体器件还包括耦合至所述存储单元的位线。所述位线中的每条位线电连接至所述半导体本体的第一端。所述半导体器件还包括第一气隙。所述第一气隙中的至少一个第一气隙位于相邻位线之间。
2、在一些实施方式中，相邻第一气隙中的至少两个相邻第一气隙位于相邻位线之间。
3、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括耦合至所述存储单元的字线。所述字线中的每条字线电连接至所述栅极结构。
4、在一些实施方式中，所述第一气隙中的每个第一气隙沿第二方向延伸，所述位线中的每条位线沿第二方向延伸，并且所述字线中的每条字线沿第三方向延伸。所述第一方向垂直于所述第二方向，而所述第二方向垂直于所述第三方向。
5、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括第一电介质层。所述第一电介质层的至少一部分位于相邻位
6、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括第一电介质层。所述第一电介质层的至少一部分位于两个相邻第一气隙之间。
7、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括第一电介质层。所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层包围。
8、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括沿所述第一方向延伸的第二电介质层。所述第二电介质层中的每个第二电介质层位于两个相邻半导体本体之间。
9、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括第一电介质层和第二电介质层。所述第一电介质层的至少一部分位于相邻第二电介质层之间。
10、在一些实施方式中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层和所述第二电介质层中的一个第二电介质层包围。
11、在一些实施方式中，所述半导体器件还包括第一电介质层。相邻位线之间仅存在一个第一气隙，并且所述第一气隙被所述第一电介质层包围。
12、在一些实施方式中，所述存储单元中的每个存储单元还包括耦合至所述半导体本体的第二端的存储结构。
13、在一些实施方式中，所述垂直晶体管还包括与所述半导体本体的第一侧接触的栅极结构。
14、在另一方面，一种用于制造半导体器件的方法，包括：去除半导体堆叠体的一部分以在第一方向上形成第一沟槽并且形成半导体本体；沉积第一电介质材料以在所述第一沟槽的底表面和侧壁上形成第一电介质层；在所述第一沟槽中沉积第二电介质材料以形成第二电介质层至所述第一沟槽的预定高度；用第一氧化物材料填充所述第一沟槽，以在所述第一沟槽中形成第一氧化物层；应用蚀刻工艺以暴露所述半导体本体；去除所述第二电介质层以形成第三沟槽；以及沉积所述第一电介质材料以形成第一气隙。
15、在一些实施方式中，所述方法还包括：去除所述第一氧化物层的一部分以形成第二沟槽；以及在所述第二沟槽中的所述第一氧化物层上沉积第一金属材料以形成字线层。
16、在一些实施方式中，所述方法还包括：去除所述半导体本体的一部分以形成第四沟槽；以及在所述第四沟槽中沉积第二金属材料以形成位线层。
17、在一些实施方式中，所述第一沟槽的所述预定高度大于所述位线层的第一深度。
18、在一些实施方式中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙位于相邻位线之间。
19、在一些实施方式中，去除所述第二电介质层以形成第三沟槽包括：去除所述第二电介质层至第二深度。所述第二深度大于所述位线层的第一深度。
20、在一些实施方式中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层、所述半导体本体和所述位线层包围。
21、在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述第二沟槽中的所述第一氧化物层上沉积所述第一金属材料以形成所述字线层之后，形成耦合至所述半导体本体的电容器。
22、在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述电容器上沉积所述第一电介质材料以形成中间层；以及在形成所述电容器之后经由所述中间层键合至载体衬底。
23、在一些实施方式中，所述方法还包括：在键合到所述载体衬底之后，减薄所述半导体堆叠体以暴露所述第二电介质层和所述半导体本体。
24、在又一方面，一种用于制造半导体器件的方法，包括：去除半导体堆叠体的一部分以在第一方向上形成第一沟槽并且形成半导体本体；沉积第一电介质材料以在所述第一沟槽的底表面和侧壁上形成第一电介质层；沉积第二电介质材料以在所述第一电介质层上形成第二电介质层；用第一氧化物材料填充所述第一沟槽，以在所述第一沟槽中形成第一氧化物层；应用蚀刻工艺以暴露所述半导体本体；去除所述第二电介质层的一部分以形成第三沟槽；以及沉积所述第一电介质材料以形成第一气隙。
25、在一些实施方式中，所述方法还包括：去除所述第一氧化物层的一部分以形成第二沟槽；以及在所述第二沟槽中的所述第一氧化物层上沉积第一金属材料以形成字线层。
26、在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述第二沟槽中的所述第一氧化物层上沉积所述第一金属材料以形成所述字线层之后，形成耦合至所述半导体本体的电容器。
27、在一些实施方式中，所述方法还包括：在所述电容器上沉积所述第一电介质材料以形成中间层；以及在形成所述电容器之后经由所述中间层键合至载体衬底。
28、在一些实施方式中，所述方法还包括：在键合到所述载体衬底之后，减薄所述半导体堆叠体以暴露所述第二电介质层和所述半导体本体。
29、在一些实施方式中，所述方法还包括：去除所述半导体本体的一部分以形成第四沟槽；以及在所述第四沟槽中沉积第二金属材料以形成位线层。
30、在一些实施方式中，所述第一气隙中的至少两个第一气隙位于相邻位线之间。
31、在一些实施方式中，去除所述第二电介质层的一部分以形成第三沟槽包括：去除所述第二电介质层至第二深度。所述第二深度大于所述位线层的第一深度。
32、在一些实施方式中，所述第一气隙中的至少两个第一气隙被所述第一电介质层、所述半导体本体和所述位线层包围。
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1.一种半导体器件，包括
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，相邻第一气隙中的至少两个相邻第一气隙位于相邻位线之间。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中：
5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层和所述第二电介质层中的一个第二电介质层包围。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述存储单元中的每个存储单元还包括：
13.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述垂直晶体管还包括：
14.一种用于制造半导体器件的方法，包括：
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一沟槽的所述预定高度大于所述位线层的第一深度。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙位于相邻位线之间。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，去除所述第二电介质层以形成第三沟槽包括：
20.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层、所述半导体本体和所述位线层包围。
21.根据权利要求15所述的方法，还包括：
22.根据权利要求21所述的方法，还包括：
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：
24.一种用于制造半导体器件的方法，包括：
25.根据权利要求24所述的方法，还包括：
26.根据权利要求25所述的方法，还包括：
27.根据权利要求26所述的方法，还包括：
28.根据权利要求27所述的方法，还包括：
29.根据权利要求24所述的方法，还包括：
30.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一气隙中的至少两个第一气隙位于相邻位线之间。
31.根据权利要求29所述的方法，其中，去除所述第二电介质层的一部分以形成第三沟槽包括：
32.根据权利要求29所述的方法，其中，所述第一气隙中的至少两个第一气隙被所述第一电介质层、所述半导体本体和所述位线层包围。
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，包括
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，相邻第一气隙中的至少两个相邻第一气隙位于相邻位线之间。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中：
5.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
6.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
7.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
8.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述第一气隙中的至少一个第一气隙被所述第一电介质层和所述第二电介质层中的一个第二电介质层包围。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述存储单元中的每个存储单元还包括：
13.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述垂直晶体管还包括：
14.一种用于制造半导体器件的方法，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，还包括：
16.根据权利要求14所述的方法，还包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一沟槽的所述预定高度大于所述位线层的第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：许明亮，陈赫，刘威，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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