[发明专利]具有铁电材料的三维存储器器件及其形成方法

权利要求书

1.一种存储器器件，包括：

第一层堆叠，位于衬底上方，所述第一层堆叠包括第一源极/漏极层、所述第一源极/漏极层上方的第二源极/漏极层，以及所述第一源极/漏极层与所述第二源极/漏极层之间的介电层；

隔离层，位于所述第一层堆叠上方；

第二层堆叠，位于所述隔离层上方，所述第二层堆叠包括所述第一源极/漏极层、所述第一源极/漏极层上方的所述第二源极/漏极层，以及所述第一源极/漏极层与所述第二源极/漏极层之间的所述介电层；

第一栅电极，延伸穿过所述第一层堆叠、所述隔离层以及所述第二层堆叠；

第一沟道层，位于所述第一栅电极与所述第一层堆叠之间，所述第一沟道层沿着所述第一层堆叠的第一侧壁延伸；

第二沟道层，位于所述第一栅电极与所述第二层堆叠之间，其中所述第二沟道层沿着所述第二层堆叠的第二侧壁延伸，其中所述第一沟道层与所述第二沟道层间隔开；以及

第一铁电层，至少部分地位于所述第一栅电极与所述第一沟道层之间和所述第一栅电极与所述第二沟道层之间。

2.根据权利要求1所述的存储器器件，其中所述第一铁电层以物理方式接触所述第一沟道层和所述第二沟道层，且填充所述第一沟道层与所述第二沟道层之间的间隙。

3.根据权利要求1所述的存储器器件，其中所述隔离层和所述介电层包括不同的介电材料。

4.根据权利要求1所述的存储器器件，其中所述第一沟道层和所述第二沟道层包括相同的沟道材料，其中所述沟道材料在所述隔离层上的第一沉积速率低于所述沟道材料在所述第一层堆叠上的第二沉积速率。

5.根据权利要求1所述的存储器器件，进一步包括：

外延层或掺杂区，位于所述第一栅电极下方的所述衬底中，其中所述外延层或所述掺杂区电耦合到所述第一栅电极的面向所述衬底的下表面；

导电特征，位于所述衬底中；以及

导电线，位于所述衬底中，所述导电线连接所述导电特征与所述外延层或所述掺杂区。

6.根据权利要求1所述的存储器器件，进一步包括：

外延层或掺杂区，位于所述第一栅电极下方的所述衬底中，其中所述外延层或所述掺杂区电耦合到所述第一栅电极的面向所述衬底的下表面；

导电接点，位于所述衬底的远离所述第一栅电极的第一侧处；以及

衬底穿孔(TSV)，延伸穿过所述衬底，且耦合所述导电接点与所述外延层或所述掺杂区。

7.根据权利要求1所述的存储器器件，进一步包括：

第二栅电极，延伸穿过所述第一层堆叠和所述第二层堆叠；

第三沟道层，位于所述第二栅电极与所述第一层堆叠之间，所述第三沟道层沿着所述第一层堆叠的第三侧壁延伸；

第四沟道层，位于所述第二栅电极与所述第二层堆叠之间，其中所述第四沟道层沿着所述第二层堆叠的第四侧壁延伸，其中所述第三沟道层与所述第四沟道层间隔开；以及

第二铁电层，至少部分地位于所述第二栅电极与所述第三沟道层之间和所述第二栅电极与所述第四沟道层之间。

8.一种存储器器件，包括：

第一层堆叠和第二层堆叠，位于衬底上方，其中所述第一层堆叠在所述衬底与所述第二层堆叠之间，其中所述第一层堆叠和所述第二层堆叠中的每一个包括第一金属层、所述第一金属层上方的第二金属层，以及所述第一金属层与所述第二金属层之间的第一介电材料；

第二介电材料，位于所述第一层堆叠与所述第二层堆叠之间；

栅电极，延伸穿过所述第一层堆叠、所述第二介电材料以及所述第二层堆叠；

铁电材料，沿着所述栅电极的侧壁延伸，其中所述铁电材料在所述栅电极与所述第一层堆叠之间和所述栅电极与所述第二层堆叠之间；以及

沟道材料，其中所述沟道材料的第一部分在所述铁电材料与所述第一层堆叠之间，且沿着所述第一层堆叠的第一侧壁延伸，其中所述沟道材料的第二部分在所述铁电材料与所述第二层堆叠之间，且沿着所述第二层堆叠的第二侧壁延伸，其中所述沟道材料的所述第一部分与所述沟道材料的所述第二部分分隔开。