[发明专利]存储器件和形成存储器件的方法

说明书

形成存储器件的方法，包括：在衬底上方依次形成第一层堆叠件和第二层堆叠件，第一层堆叠件和第二层堆叠件具有相同的层状结构，层状结构包括介电材料，介电材料上方的沟道材料，以及沟道材料上方的源极/漏极材料；形成贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件的开口；通过用第一介电材料替换由开口所暴露的源极/漏极材料的部分，形成内部间隔件；用铁电材料做开口的侧壁的衬里；通过用导电材料填充开口以形成栅电极；形成穿过第一层堆叠件和第二层堆叠件的凹槽，凹槽从第二层堆叠件的侧壁朝向栅电极延伸；以及用第二介电材料填充凹槽。根据本申请的实施例，还提供了存储器件。

技术领域

本发明总体上涉及半导体存储器件和形成存储器件的方法，并且，在特定的实施例中，涉及了由铁电材料制成的三维存储器件。

背景技术

半导体器件用于各种电子应用，诸如个人计算机、手机、数码相机以及其它电子设备。通常通过以下方式制造半导体器件：在半导体衬底上方依次沉积绝缘层或介电层、导电层以及材料的半导体层，并使用光刻和蚀刻技术对各种材料层进行图案化，以在各种材料层上形成电路组件和元件。

半导体行业通过不断减小部件尺寸来不断提高各种电子组件(例如，晶体管、二极管、电阻器、电容器等)的集成密度，从而将更多的组件集成到指定区。然而，随着小部件尺寸的减小，出现了其它需要解决的问题。

发明内容

根据本申请的实施例，提供了一种形成存储器件的方法，方法包括：在衬底上方形成第一层堆叠件，第一层堆叠件包括依次在衬底上方形成的第一介电层、第一沟道层和第一源极/漏极层；在第一层堆叠件上方形成第二层堆叠件，第二层堆叠件包括在第一层堆叠件上方依次形成的第二介电层、第二沟道层和第二源极/漏极层；形成贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件的开口；通过用第一介电材料替换由开口暴露的第一源极/漏极层的第一部分和第二源极/漏极层的第二部分，在第一源极/漏极层中和第二源极/漏极层中形成内部间隔件；形成内部间隔件后，用铁电材料做开口的侧壁的衬里；在对开口的侧壁做衬里后，用导电材料填充开口以形成栅电极；形成贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件的凹槽，凹槽从第一层堆叠件的侧壁朝向栅电极延伸；以及用第二介电材料填充凹槽。

根据本申请的另一个实施例，提供了一种形成存储器件的方法，方法包括：在衬底上方依次形成第一层堆叠件和第二层堆叠件，其中第一层堆叠件和第二层堆叠件具有相同的层状结构，层状结构包括介电材料、介电材料上方的沟道材料、以及沟道材料上方的源极/漏极材料；形成贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件的开口阵列；通过用第一介电材料替换由开口阵列暴露的源极/漏极材料的部分，来形成内部间隔件；用铁电材料做开口阵列的侧壁的衬里；通过用导电材料填充开口阵列，来形成栅电极；形成穿过第一层堆叠件和第二层堆叠件的凹槽，凹槽从第二层堆叠件的侧壁朝向栅电极延伸；以及用第二介电材料填充凹槽。

根据本申请的又一个实施例，提供了一种存储器件，包括：第一层堆叠件，第一层堆叠件包括第一介电层、在第一介电层上方的第一沟道层、以及在第一沟道层上方的第一源极/漏极层；第二层堆叠件，第二层堆叠件位于第一层堆叠件上方，第二层堆叠件包括第二介电层、在第二介电层上方的第二沟道层、以及在第二沟道层上方的第二源极/漏极层，其中，第一层堆叠件延伸超过第二层堆叠件的横向范围，并且第二层堆叠件暴露第一源极/漏极层的部分；栅电极，栅电极贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件；铁电材料，铁电材料围绕栅电极并且与栅电极接触；以及隔离区，隔离区贯穿第一层堆叠件和第二层堆叠件，其中，栅电极与隔离区分隔开并且沿隔离区的纵轴设置。

本申请的实施例涉及铁电材料的三维存储器件。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现参考以下结合附图的描述，其中：

图1示出了本发明一实施例中具有集成存储器件的半导体器件的截面图；

图2-图7、图8A、图8B、图9、图10A、图10B、图10C、图10F、图10G、图10H、图10I、图10J、图11和图12示出了本发明一实施例中的三维存储器件在不同制造阶段的各个视图；