System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 具有垂直晶体管的存储器装置及其形成方法制造方法及图纸_技高网

具有垂直晶体管的存储器装置及其形成方法制造方法及图纸

技术编号:40609660 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-12 22:17
提供了一种半导体装置及其形成方法。半导体装置包括垂直晶体管阵列。每个晶体管包括在垂直方向上延伸的半导体主体、以及与半导体主体的侧壁相邻定位的栅极结构。每行垂直晶体管的栅极结构彼此连接并沿第一横向方向延伸以形成字线。第一行垂直晶体管的第一字线沿垂直于第一横向方向的第二横向方向位于第一行垂直晶体管的半导体主体的第一侧;以及与第一行垂直晶体管相邻的第二行垂直晶体管的第二字线沿第二横向方向位于第二行垂直晶体管的半导体主体的第二侧。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开内容涉及存储器装置及其制造方法。


技术介绍

1、通过改进工艺技术、电路设计、编程算法和制造工艺,将平面存储器单元缩放到更小的尺寸。然而,随着存储器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。结果,平面存储器单元的存储密度接近上限。

2、三维(3d)存储器架构可以解决平面存储器单元中的密度限制。3d存储器架构包括存储器阵列和用于促进存储器阵列的操作的外围电路。


技术实现思路

1、在一方面,一种半导体装置包括垂直晶体管阵列。每个垂直晶体管包括在垂直方向上延伸的半导体主体、以及与半导体主体的侧壁相邻定位的栅极结构。每行垂直晶体管的栅极结构彼此连接并沿第一横向方向延伸以形成字线。第一行垂直晶体管的第一字线沿垂直于所述第一横向方向的第二横向方向位于所述第一行垂直晶体管的所述半导体主体的第一侧;并且与所述第一行垂直晶体管相邻的第二行垂直晶体管的第二字线沿所述第二横向方向位于所述第二行垂直晶体管的半导体主体的第二侧。

2、在另一方面,公开了一种用于形成半导体装置的方法。该方法包括:形成沿第一横向方向延伸的多个间隔物,每个间隔物在半导体层的上部部分中垂直延伸;形成沿所述第一横向方向延伸的多个第一沟槽,每个第一沟槽在所述半导体层的所述上部部分中垂直延伸并且沿第二横向方向被两个相邻的间隔物夹在中间;以及在每个第一沟槽中形成两个断开的导电结构,所述两个断开的导电结构沿所述第一横向方向横向延伸,每个导电结构沿对应的第一沟槽的一个侧壁垂直延伸。

>3、在又一方面,公开了另一种用于形成半导体装置的方法。该方法包括:形成沿第一横向方向延伸的多个第一沟槽,每个第一沟槽在半导体层的上部部分中垂直延伸;形成沿所述第一横向方向延伸的多个间隔物,每个间隔物在所述半导体层的所述上部部分中垂直延伸并且沿第二横向方向被两个相邻的第一沟槽夹在中间;以及在每个第一沟槽中形成两个断开的导电结构,所述两个断开的导电结构沿所述第一横向方向横向延伸,每个导电结构沿对应的第一沟槽的一个侧壁垂直延伸。

4、在又一方面,公开了另一种用于形成半导体装置的方法。该方法包括:在半导体层的上部部分中形成多个间隔物和多个第一沟槽,每个间隔物和每个第一沟槽沿第一横向方向横向延伸,其中,所述多个第一沟槽和所述多个间隔物沿第二横向方向交替布置;通过氧化每个第一沟槽的侧壁在每个第一沟槽中形成栅极电介质层;在每个第一沟槽中形成两个断开的导电结构,所述两个断开的导电结构各自沿所述第一横向方向横向延伸并且分别垂直覆盖对应的第一沟槽的一个侧壁上的所述栅极电介质层;以及去除所述多个间隔物以形成多个第二沟槽。

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【技术保护点】

1.一种半导体装置,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括:

3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中:

4.根据权利要求3所述的半导体装置,其中:

5.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述栅极结构包括栅电极和栅极电介质,所述栅极电介质在所述栅电极和对应的半导体主体之间。

6.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,相邻的两个栅电极通过所述隔离结构分隔开。

7.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,每个垂直晶体管还包括分别设置在对应的半导体主体的两个端部处的源极和漏极。

8.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述隔离结构包括气隙。

9.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,所述间隔物包括气隙。

10.根据权利要求5所述的半导体装置,其中,所述栅电极包括第一栅电极层和第二栅电极层。

11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,相邻的两行垂直晶体管包括公共源极或公共漏极中的一个。

12.一种用于形成半导体装置的方法,包括:

>13.根据权利要求12所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿所述第二横向方向具有第一横向尺寸的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述第二横向方向具有第二横向尺寸的每个第一沟槽,所述第一横向尺寸小于所述第二横向尺寸。

14.根据权利要求13所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿垂直方向具有第一深度的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述垂直方向具有第二深度的每个第一沟槽,所述第一深度小于所述第二深度。

15.根据权利要求14所述的方法,还包括:

16.根据权利要求15所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括:

17.根据权利要求16所述的方法,其中,形成所述多个第一沟槽包括:

18.根据权利要求15所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述两个断开的导电结构包括:

19.根据权利要求18所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构之前,所述方法包括通过氧化每个第一沟槽的侧壁来形成栅极电介质层,其中,所述栅极电介质层和对应的断开的导电结构形成栅极结构。

20.根据权利要求19所述的方法,其中,形成所述多个第一沟槽还包括:

21.根据权利要求20所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构包括:

22.根据权利要求18所述的方法,其中,去除每个第一沟槽中的连续导电结构的所述底部的部分包括:使用冲压蚀刻或干法蚀刻工艺来蚀刻穿过所述连续导电结构的所述底部。

23.根据权利要求18所述的方法,还包括形成隔离结构,所述隔离结构在每个第一沟槽中的所述断开的导电结构之间沿所述第一横向方向延伸。

24.根据权利要求23所述的方法,其中,形成所述隔离结构包括形成嵌入在所述隔离结构中的气隙。

25.一种用于形成存储器单元阵列的方法,包括:

26.根据权利要求25所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿所述第二横向方向具有第一横向尺寸的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述第二横向方向具有第二横向尺寸的每个第一沟槽,所述第一横向尺寸小于所述第二横向尺寸。

27.根据权利要求26所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿垂直方向具有第一深度的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述垂直方向具有第二深度的每个第一沟槽,所述第一深度小于所述第二深度。

28.根据权利要求27所述的方法,还包括:

29.根据权利要求28所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括:

30.根据权利要求28所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述两个断开的导电结构包括:

31.根据权利要求30所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构之前,所述方法包括通过氧化每个第一沟槽的侧壁来形成栅极电介质层,其中,所述栅极电介质层和对应的断开的导电结构形成栅极结构。

32.根据权利要求31所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括:形成多个凹槽,每个凹槽在两个相邻的栅极结构之间垂直延伸并且平行于所述第一沟槽;以及

33.根据权利要求31所述的方法,其中,形成所述多个第一沟槽还包括:

34.根据权利要求33所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构包括:

35.根据权利要求30所述的方法,其中,去除每个第一沟槽中的所述连续导电结构的所述底部的所述部分包括:使...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种半导体装置,包括:

2.根据权利要求1所述的半导体装置,还包括:

3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中:

4.根据权利要求3所述的半导体装置,其中:

5.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述栅极结构包括栅电极和栅极电介质,所述栅极电介质在所述栅电极和对应的半导体主体之间。

6.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,相邻的两个栅电极通过所述隔离结构分隔开。

7.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,每个垂直晶体管还包括分别设置在对应的半导体主体的两个端部处的源极和漏极。

8.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,所述隔离结构包括气隙。

9.根据权利要求4所述的半导体装置,其中,所述间隔物包括气隙。

10.根据权利要求5所述的半导体装置,其中,所述栅电极包括第一栅电极层和第二栅电极层。

11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,相邻的两行垂直晶体管包括公共源极或公共漏极中的一个。

12.一种用于形成半导体装置的方法,包括:

13.根据权利要求12所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿所述第二横向方向具有第一横向尺寸的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述第二横向方向具有第二横向尺寸的每个第一沟槽,所述第一横向尺寸小于所述第二横向尺寸。

14.根据权利要求13所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿垂直方向具有第一深度的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述垂直方向具有第二深度的每个第一沟槽,所述第一深度小于所述第二深度。

15.根据权利要求14所述的方法,还包括:

16.根据权利要求15所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括:

17.根据权利要求16所述的方法,其中,形成所述多个第一沟槽包括:

18.根据权利要求15所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述两个断开的导电结构包括:

19.根据权利要求18所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构之前,所述方法包括通过氧化每个第一沟槽的侧壁来形成栅极电介质层,其中,所述栅极电介质层和对应的断开的导电结构形成栅极结构。

20.根据权利要求19所述的方法,其中,形成所述多个第一沟槽还包括:

21.根据权利要求20所述的方法,其中,在每个第一沟槽中形成所述连续导电结构包括:

22.根据权利要求18所述的方法,其中,去除每个第一沟槽中的连续导电结构的所述底部的部分包括:使用冲压蚀刻或干法蚀刻工艺来蚀刻穿过所述连续导电结构的所述底部。

23.根据权利要求18所述的方法,还包括形成隔离结构,所述隔离结构在每个第一沟槽中的所述断开的导电结构之间沿所述第一横向方向延伸。

24.根据权利要求23所述的方法,其中,形成所述隔离结构包括形成嵌入在所述隔离结构中的气隙。

25.一种用于形成存储器单元阵列的方法,包括:

26.根据权利要求25所述的方法,其中,形成所述多个间隔物包括形成沿所述第二横向方向具有第一横向尺寸的每个间隔物,形成所述多个第一沟槽包括形成沿所述第二横向方向具有第二横向尺寸的每个第一沟槽,所述第一横向尺寸小于所述第二横向尺寸。

27.根据权利要求26...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘威朱宏斌王言虹颜丙杰华文宇刘藩东汪亚
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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