【技术实现步骤摘要】
本公开涉及半导体，涉及但不限于一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
1、当前，半导体器件的晶体管形成于衬底表面之上，通过在衬底表面外延生长或化学气相沉积半导体材料作为晶体管的沟道；然而，外延生长半导体材料的制作时间较长，使得半导体器件的制作成本较高；且化学气相沉积形成的半导体材料与衬底的材料的晶体结构不同，使得形成的沟道中载流子的迁移率较低，进而导致晶体管的驱动电流较小，半导体器件的响应速度低。
技术实现思路
1、有鉴于此，本公开实施例提供一种半导体器件及其形成方法。
2、第一方面，本公开实施例提供一种半导体器件，所述器件包括：
3、衬底；
4、位于所述衬底上的多个沿第三方向依次堆叠的存储阵列；所述存储阵列包括沿第一方向和第二方向阵列排布的存储单元；所述存储单元至少包括一个沟道结构；
5、其中，所述沟道结构与所述衬底的晶体结构相同；所述第三方向与所述衬底所在的平面相交，所述第一方向和所述第二方向为所述衬底所在平面内的任意两个方向。
6、在一些实施例中，所述沟道结构的主体材料和所述衬底的主体材料源自同一原始衬底。
7、在一些实施例中，所述沟道结构与所述衬底均为单晶结构。
8、在一些实施例中，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶向相同。
9、在一些实施例中，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶格结构相同。
10、在一些实施例中，所述沟道结构的主体材料与所述衬
11、在一些实施例中，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料均包括单晶硅或者单晶锗。
12、在一些实施例中，所述衬底包括凹槽，多个沿第三方向依次堆叠的所述存储阵列位于所述凹槽中；
13、所述沟道结构沿所述第三方向的表面低于所述衬底的顶表面，或者，所述沟道结构沿所述第三方向的表面与所述衬底的顶表面平齐。
14、在一些实施例中，所述沟道结构沿所述第一方向或者所述第三方向延伸。
15、在一些实施例中，所述存储单元还包括沿所述第一方向或者所述第三方向延伸的电容结构。
16、在一些实施例中，所述半导体器件还包括多个字线结构和多个位线结构；
17、其中，位于同一列、且沿所述第三方向排列的多个存储单元连接同一个所述位线结构；位于同一层、且沿所述第二方向排列的多个存储单元连接同一个所述字线结构。
18、在一些实施例中，所述半导体器件还包括：与所述字线结构连接的字线台阶，或者，与所述位线结构连接的位线台阶；
19、其中，所述字线台阶包括第一台阶结构；所述第一台阶结构包括沿所述第三方向依次排布的多个第二台阶结构；沿所述第三方向由下至上所述多个第二台阶结构在其延伸方向上的尺寸依次减小；
20、所述位线台阶包括第三台阶结构；所述第三台阶结构包括沿所述第三方向依次排布的多个第四台阶结构；沿所述第三方向由下至上所述多个第四台阶结构在其延伸方向上的尺寸依次减小。
21、在一些实施例中，所述字线台阶包括沿所述第一方向依次排布的多个第一台阶结构；沿所述第一方向依次排布的多个第一台阶结构在所述第三方向上的尺寸依次减小或者依次增大；所述第一台阶结构包括沿所述第三方向依次排布的多个第二台阶结构；沿所述第三方向由下至上依次排布的多个第二台阶结构在所述第二方向上的尺寸依次减小；所述第二台阶结构与一个所述字线结构连接；
22、所述位线台阶包括沿所述第二方向依次排布的多个第三台阶结构；沿所述第二方向依次排布的多个第三台阶结构在所述第三方向上的尺寸依次减小或者依次增大；所述第三台阶结构包括沿所述第三方向依次排布的多个第四台阶结构；沿所述第三方向由下至上依次排布的多个第四台阶结构在所述第一方向的尺寸依次减小；所述第四台阶结构与一个所述位线结构连接。
23、在一些实施例中，所述存储单元包括两个沟道结构。
24、在一些实施例中，所述半导体器件还包括：外围电路；
25、所述外围电路位于所述凹槽四周的衬底上。
26、第二方面，本公开实施例提供一种半导体器件的形成方法，所述方法包括：
27、提供原始衬底；
28、基于所述原始衬底形成多个沿第三方向依次堆叠的存储阵列；所述存储阵列包括沿第一方向和第二方向阵列排布的存储单元；所述存储单元至少包括一个沟道结构；
29、其中，所述沟道结构与所述原始衬底的晶体结构相同；所述第三方向与所述原始衬底所在的平面相交，所述第一方向和所述第二方向为所述原始衬底所在平面内的任意两个方向。
30、在一些实施例中，基于所述原始衬底形成多个沿第三方向依次堆叠的存储阵列，包括：
31、刻蚀所述原始衬底，形成多个刻蚀凹槽和位于相邻两个所述刻蚀凹槽之间的存储区域；除所述存储区域之外剩余的所述原始衬底形成衬底；
32、在所述刻蚀凹槽和所述存储区域中形成多个沿第三方向依次堆叠的所述存储阵列。
33、在一些实施例中，所述存储单元通过以下步骤形成：
34、形成覆盖所述存储区域侧壁的叠层结构；所述叠层结构包括沿第三方向由下至上交替堆叠的牺牲层和支撑层；
35、去除所述牺牲层，暴露出所述存储区域的部分侧壁；
36、去除暴露出的存储区域，形成沿所述第三方向间隔排布的有源层；
37、在所述有源层之间形成支撑结构；
38、刻蚀所述有源层，形成沿所述第二方向和所述第三方向阵列排布的多个有源条；所述多个有源条通过所述支撑结构支撑；
39、在所述有源条上形成字线结构、位线结构和电容结构。
40、在一些实施例中，所述方法还包括：
41、形成与所述字线结构连接的字线台阶；或者，形成与所述位线结构连接的位线台阶。
42、在一些实施例中，所述刻蚀凹槽和所述存储区域通过以下步骤形成：
43、在所述原始衬底表面形成具有第一预设图案的掩膜层；所述第一预设图案包括沿所述第一方向间隔排列的多个子图案，所述子图案暴露出部分衬底的表面；
44、通过所述掩膜层，刻蚀去除暴露出的原始衬底，形成沿所述刻蚀凹槽和所述存储区域；所述刻蚀凹槽和所述存储区域所在的区域视为一个凹槽。
45、在一些实施例中，所述方法还包括：
46、在所述凹槽四周的所述衬底上形成外围电路。
47、本公开实施例提供的半导体器件及其形成方法，半导体器件包括位于衬底上的、沿第三方向依次堆叠的多个存储阵列，存储阵列包括沿第一方向和第二方向阵列排布的存储单元，存储单元至少包括一个沟道结构，由于沟道结构与衬底的晶体结构相同，如此，可以增加沟道结构中载流子的迁移率，从而可以提高晶体管的驱动电流，进而可以提高半导体器件的响应速度。
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1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料和所述衬底的主体材料源自同一原始衬底。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构与所述衬底均为单晶结构。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶向相同。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶格结构相同。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶格常数相同。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料均包括单晶硅或者单晶锗。
8.根据权利要求1至7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述衬底包括凹槽，多个沿第三方向依次堆叠的所述存储阵列位于所述凹槽中；
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构沿所述第一方向或者所述第三方向延
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述存储单元还包括沿所述第一方向或者所述第三方向延伸的电容结构。
11.根据权利要求10所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括多个字线结构和多个位线结构；
12.根据权利要求11所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：与所述字线结构连接的字线台阶，或者，与所述位线结构连接的位线台阶；
13.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述存储单元包括两个沟道结构。
14.根据权利要求9至13任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述半导体器件还包括：外围电路；
15.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，所述方法包括：
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，基于所述原始衬底形成多个沿第三方向依次堆叠的存储阵列，包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述存储单元通过以下步骤形成：
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
19.根据权利要求16至18任一项所述的方法，其特征在于，所述刻蚀凹槽和所述存储区域通过以下步骤形成：
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料和所述衬底的主体材料源自同一原始衬底。
3.根据权利要求1或2所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构与所述衬底均为单晶结构。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶向相同。
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶格结构相同。
6.根据权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料的晶格常数相同。
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构的主体材料与所述衬底的主体材料均包括单晶硅或者单晶锗。
8.根据权利要求1至7任一项所述的半导体器件，其特征在于，所述衬底包括凹槽，多个沿第三方向依次堆叠的所述存储阵列位于所述凹槽中；
9.根据权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述沟道结构沿所述第一方向或者所述第三方向延伸。
10.根据权利要求9所述的半导体器件，其特征在于，所述存储单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓杰，
申请(专利权)人：长鑫存储技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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