[发明专利]包含掺碳氧化物的集成组合件及形成集成组合件的方法

说明书

本申请涉及包含掺碳氧化物的集成组合件及形成集成组合件的方法。一些实施例包含一种集成组合件，其具有各自拥有晶体管沟道区域且在含金属结构上方的半导体材料结构。掺碳氧化物邻近所述半导体材料结构中的每一者的区域及所述含金属结构的侧壁。一些实施例包含一种集成组合件，其具有半导体材料柱。所述柱中的每一者具有四个侧壁。每一柱的所述四个侧壁中的两者是门控侧壁。所述四个侧壁中的另外两者是非门控侧壁。掺碳二氧化硅邻近且直接抵靠所述非门控侧壁。一些实施例包含一种形成集成组合件的方法。形成半导体材料的轨道。在所述轨道中的每一者的顶表面及侧壁表面附近形成掺碳二氧化硅层。形成将所述轨道的所述半导体材料切割为柱的沟槽。在所述沟槽内且沿所述柱形成字线。

技术领域

本发明涉及包含掺碳氧化物的集成组合件及形成集成组合件的方法。

背景技术

在现代计算架构中利用存储器来存储数据。一种类型的存储器是动态随机存取存储器(DRAM)。与替代类型的存储器相比，DRAM可提供结构简单、低成本及高速度的优点。

DRAM可利用各具有一个电容器结合一个晶体管的存储器单元(所谓的1T-1C存储器单元)，其中电容器与晶体管的源极/漏极区域耦合。

与存储器单元相关联的晶体管可被称为存取晶体管。在一些应用中，晶体管可具有在一对源极/漏极区域之间竖直延伸的沟道区域。此类晶体管可被称为竖直晶体管。竖直晶体管可紧密地封装在存储器阵列内，且因此可适合于高集成度。但是，随着集成度的提高，实现相邻竖直晶体管的所要电隔离变得越来越困难。

传统隔离利用二氧化硅作为设置在相邻竖直晶体管之间的绝缘材料。但是，氧可成问题地从二氧化硅扩散到与存储器阵列相关联的材料(例如，含金属数字线材料、含金属字线材料等)中。氧可在沉积期间及/或在用O₂进行致密化期间从二氧化硅扩散到材料中。因此，将氮化硅设置在块状二氧化硅与其它材料之间，其中氮化硅提供势垒以防止氧从二氧化硅迁移到其它材料中。但是，氮化硅有其自身的问题。例如，随着集成度的提高，氮化硅俘获电荷及此类电荷俘获性质可变得越来越成问题。而且，氮化硅具有相对高介电常数(大于7)，这可增加邻近导电特征之间的寄生电容的可能性。此外，通常难以形成具有小于的厚度的连续氮化硅层，这可限制包括氮化硅的绝缘结构的可扩展性。最后，如果氮化硅设置成直接抵靠半导体材料，那么氮化硅可引起非所要应力。因此，氮化硅通常通过二氧化硅的薄层(称为垫氧化物)而与半导体材料隔开。这增加了额外处理及相关联成本；且进一步可成问题地导致二氧化硅被设置在最好地避免氧扩散的位置中。

将期望开发减轻上述困难的架构且开发形成此类架构的方法。

发明内容

本发明的一个实施例提供一种集成组合件，所述集成组合件包括：半导体材料结构，其各自包括晶体管沟道区域，且其在含金属结构上方；及掺碳氧化物，其邻近且直接抵靠所述半导体材料结构中的每一者的至少部分，且邻近且直接抵靠所述含金属结构的侧壁；所述掺碳氧化物具有至少约3体积％的碳浓度。

本发明的另一实施例提供一种集成组合件，所述集成组合件包括：半导体材料柱；所述柱中的每一者包括晶体管沟道区域；所述柱中的每一者具有四个侧壁；所述柱中的每一者的所述四个侧壁中的两者是呈彼此相对的关系且邻近于字线的门控侧壁；所述四个侧壁中的另外两者是非门控侧壁；数字线，其在所述柱下方；及掺碳二氧化硅，其邻近且直接抵靠所述非门控侧壁，且邻近且直接抵靠所述数字线的侧壁。