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【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、存储器。
技术介绍
1、传统的动态随机存取存储器(dynamic random access memory,dram)单元由一个晶体管和一个电容结构组成。但随着集成度的增加,dram单元中的电容结构持续微缩,导致电荷存储量持续降低,漏电更快。基于此,相关技术中提出了一种无电容的dram结构。然而,当前的无电容的dram结构存在占用面积大、集成度低等缺点。
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、存储器。
2、第一方面,本公开实施例提供一种半导体器件,包括:
3、衬底;位于所述衬底表面、且沿竖直方向依次堆叠的多个存储阵列;所述存储阵列包括沿第一方向或者第二方向间隔交替排列的第一有源区和第二有源区、位于所述第一有源区中的第一晶体管、以及位于所述第二有源区表面的第二晶体管;
4、其中,一个所述第一晶体管与沿所述第二方向相邻的一个所述第二晶体管电连接;所述第一方向与所述第二方向相交、且均平行于所述衬底所在平面;所述竖直方向与所述衬底所在的平面相交。
5、在一些实施例中,所述半导体器件还包括:位于沿所述竖直方向堆叠的每两个所述存储阵列之间的绝缘结构。
6、在一些实施例中,所述第一晶体管至少包括第一源极;所述存储阵列还包括沿第三方向延伸的第一导电结构;所述第一源极与所述第一导电结构电连接;沿所述竖直方向堆叠的每两个所述存储阵列共用所述第一导电结构
7、在一些实施例中,所述第二晶体管至少包括第二漏极;所述存储阵列还包括沿第四方向延伸的第四导电结构;沿所述竖直方向堆叠的每两个所述存储阵列共用所述第四导电结构。
8、在一些实施例中,所述第二有源区在所述第一方向上的尺寸大于所述第一有源区在所述第一方向上的尺寸,且所述第二有源区沿所述第一方向延伸;所述第一方向与所述第四方向之间的夹角度包括25~65度。
9、在一些实施例中,所述第一晶体管还包括第一沟道、第一漏极和第一栅极;所述第一沟道沿所述竖直方向延伸;所述第一栅极包括环绕所述第一沟道的第一栅极介质层、以及位于所述第一栅极介质层表面的第一栅极导电层;所述存储阵列还包括沿所述第四方向延伸的第二导电结构;所述第二导电结构与所述第一栅极电连接。
10、在一些实施例中,所述第二晶体管还包括第二栅极;所述第二栅极位于所述第二晶体管的表面。
11、在一些实施例中,所述第二晶体管还包括第二栅极;所述第二栅极位于所述第二晶体管的内部。
12、在一些实施例中,所述第二栅极包括第二栅极介质层、以及位于所述第二栅极介质层表面的第二栅极导电层;其中,所述第二栅极导电层沿所述第二方向延伸;所述第二栅极导电层与所述第一漏极电连接。
13、在一些实施例中,所述第二晶体管还包括第二源极;所述存储阵列还包括沿第三方向延伸的第三导电结构;其中,所述第二源极与所述第三导电结构电连接。
14、在一些实施例中,第一导电结构、所述第二导电结构、所述第二栅极导电层、所述第三导电结构和所述第四导电结构位于所述竖直方向上的不同层。
15、在一些实施例中,所述存储阵列还包括第一导电柱和第二导电柱;所述第一导电柱连接于所述第二源极与所述第三导电结构之间;所述第二导电柱连接于所述第二漏极与所述第四导电结构之间。
16、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:
17、提供衬底;在所述衬底表面形成沿竖直方向依次堆叠的多个存储阵列;所述存储阵列包括沿第一方向或者第二方向间隔交替排列的第一有源区和第二有源区、位于所述第一有源区中的第一晶体管、以及位于所述第二有源区表面的第二晶体管;
18、其中,一个所述第一晶体管与沿所述第二方向相邻的一个所述第二晶体管电连接;所述第一方向与所述第二方向相交、且均平行于所述衬底所在平面;所述竖直方向与所述衬底所在的平面相交。
19、在一些实施例中,在所述衬底表面形成沿竖直方向依次堆叠的多个存储阵列,包括:
20、形成所述存储阵列;所述存储阵列包括沿所述竖直方向的第一表面和第二表面;将所述多个存储阵列按照预设的堆叠方式,堆叠至所述衬底表面;其中,所述预设的堆叠方式包括所述第一表面与所述第二表面相邻设置的第一堆叠方式、所述第一表面与所述第一表面相接触的第二堆叠方式、所述第二表面与所述第二表面相接触的第三堆叠方式。
21、在一些实施例中,在按照所述第一堆叠方式堆叠时,所述方法还包括:在相邻的所述存储阵列之间形成绝缘结构。
22、在一些实施例中,所述形成所述存储阵列,至少包括:在所述衬底表面形成所述第一有源区和所述第二有源区;在所述第一有源区中形成所述第一晶体管;所述第一晶体管包括沿所述竖直方向由下至上依次堆叠的第一源极、第一沟道和第一漏极;在所述第二有源区的表面形成所述第二晶体管。
23、在一些实施例中,所述形成所述存储阵列,还包括:形成与所述第一源极相接、且沿第三方向延伸的第一导电结构;在所述第一沟道的表面依次形成第一栅极介质层和第一栅极导电层,以形成第一栅极;形成与所述第一栅极相接、且沿第四方向延伸的第二导电结构;其中,所述第三方向与所述第四方向相交,且均平行于所述衬底所在平面;所述第一方向与所述第四方向之间的夹角度包括25~65度。
24、在一些实施例中,在所述第二有源区的表面形成所述第二晶体管,包括:
25、在所述第一有源区和所述第二有源区之间的间隙中形成隔离结构;对所述第二有源区沿所述第一方向的两端进行离子注入,形成第二源极和第二漏极;在所述第二有源区中形成第二栅极介质层;形成连接所述第一漏极和所述第二有源区中心的第二栅极介质层的第二栅极导电层,以形成第二栅极。
26、在一些实施例中,所述方法还包括:在所述第二栅极导电层、所述第二有源区和所述隔离结构的表面形成第一介质层;刻蚀所述第一介质层,直至暴露出所述第二源极,形成第一刻蚀孔;在所述第一刻蚀孔中形成第一导电柱;形成与所述第一导电柱连接、且沿所述第三方向延伸的第三导电结构。
27、在一些实施例中,所述方法还包括:在所述第三导电结构和所述第一介质层的表面形成第二介质层;刻蚀所述第二介质层和所述第一介质层,直至暴露出所述第二漏极,形成第二刻蚀孔;在所述第二刻蚀孔中形成第二导电柱;形成与所述第二导电柱连接、且沿所述第四方向延伸的第四导电结构。
28、第三方面,本公开实施例提供一种存储器,包括:上述实施例所述的半导体器件。
29、在一些实施例中,所述存储器包括动态随机存取存储器。
30、本公开实施例提供的半导体器件及其形成方法、存储器,其中,半导体器件包括沿竖直方向依次堆叠的多个存储阵列,每一存储阵列包括沿第一方向或者第二方向间隔交替排列的第一有源区和第二有源区、位于所述第一有源区中的第一晶体管、以及位于所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:位于沿所述竖直方向堆叠的每两个所述存储阵列之间的绝缘结构。
3.根据权利要求1所述半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管至少包括第一源极;所述存储阵列还包括沿第三方向延伸的第一导电结构;所述第一源极与所述第一导电结构电连接;
4.根据权利要求1所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管至少包括第二漏极;所述存储阵列还包括沿第四方向延伸的第四导电结构;
5.根据权利要求4所述半导体器件,其特征在于,所述第二有源区在所述第一方向上的尺寸大于所述第一有源区在所述第一方向上的尺寸,且所述第二有源区沿所述第一方向延伸;
6.根据权利要求4所述半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管还包括第一沟道、第一漏极和第一栅极;所述第一沟道沿所述竖直方向延伸;
7.根据权利要求6所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管还包括第二栅极;所述第二栅极位于所述第二晶体管的表面。
8.根据权利要求6所述半导体器件,其特征
9.根据权利要求7或8所述半导体器件,其特征在于,所述第二栅极包括第二栅极介质层、以及位于所述第二栅极介质层表面的第二栅极导电层;其中,所述第二栅极导电层沿所述第二方向延伸;
10.根据权利要求9所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管还包括第二源极;所述存储阵列还包括沿第三方向延伸的第三导电结构;
11.根据权利要求10所述半导体器件,其特征在于,第一导电结构、所述第二导电结构、所述第二栅极导电层、所述第三导电结构和所述第四导电结构位于所述竖直方向上的不同层。
12.根据权利要求10所述的半导体器件,其特征在于,所述存储阵列还包括第一导电柱和第二导电柱;
13.一种半导体器件的形成方法,其特征在于,所述方法包括:
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述衬底表面形成沿竖直方向依次堆叠的多个存储阵列,包括:
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,在按照所述第一堆叠方式堆叠时,所述方法还包括:
16.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述形成所述存储阵列,至少包括:
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,所述形成所述存储阵列,还包括:
18.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,在所述第二有源区的表面形成所述第二晶体管,包括:
19.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
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:
21.一种存储器,其特征在于,包括权利要求1至12任一项所述的半导体器件。
22.根据权利要求21所述的存储器,其特征在于,所述存储器包括动态随机存取存储器。
...【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所述半导体器件,其特征在于,所述半导体器件还包括:位于沿所述竖直方向堆叠的每两个所述存储阵列之间的绝缘结构。
3.根据权利要求1所述半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管至少包括第一源极;所述存储阵列还包括沿第三方向延伸的第一导电结构;所述第一源极与所述第一导电结构电连接;
4.根据权利要求1所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管至少包括第二漏极;所述存储阵列还包括沿第四方向延伸的第四导电结构;
5.根据权利要求4所述半导体器件,其特征在于,所述第二有源区在所述第一方向上的尺寸大于所述第一有源区在所述第一方向上的尺寸,且所述第二有源区沿所述第一方向延伸;
6.根据权利要求4所述半导体器件,其特征在于,所述第一晶体管还包括第一沟道、第一漏极和第一栅极;所述第一沟道沿所述竖直方向延伸;
7.根据权利要求6所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管还包括第二栅极;所述第二栅极位于所述第二晶体管的表面。
8.根据权利要求6所述半导体器件,其特征在于,所述第二晶体管还包括第二栅极;所述第二栅极位于所述第二晶体管的内部。
9.根据权利要求7或8所述半导体器件,其特征在于,所述第二栅极包括第二栅极介质层、以及位于所述第二栅极介质层表面的第二栅极导电层;其中,所述第二栅极导电层沿所述第二方向延伸;
10.根据权利要求9所述半导体器...
【专利技术属性】
技术研发人员:邵光速,
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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