[发明专利]存储器器件及其制造方法以及存储器结构

说明书

提供一种存储器器件和制造方法以及存储器结构。所述存储器器件包括衬底、晶体管和存储单元。所述衬底具有半导体器件和设置在所述半导体器件上的介电结构。所述晶体管设置在所述介电结构之上并与所述半导体器件电耦合。所述半导体器件包括栅极、沟道层、多个源极和漏极区、和栅极介电层与第一铁电层的堆叠。所述栅极和所述多个源极和漏极区设置在所述介电结构之上。所述沟道层位于所述多个源极和漏极区之间。所述栅极介电层与第一铁电层的堆叠设置在所述栅极与所述沟道层之间。所述存储单元设置在所述晶体管之上并电连接到所述多个源极和漏极区中的一者。所述存储单元包括铁磁层或第二铁电层。

技术领域

本发明的实施例涉及存储器器件结构及其制造方法。

背景技术

在电子产品中广泛使用两种类型的存储器，即易失性存储器和非易失性存储器。易失性存储器在断电时会丢失存储在存储器中的数据，而非易失性存储器在没有电时会保留存储在存储器中的数据。

发明内容

本发明实施例提供一种存储器器件。所述存储器器件包括衬底、晶体管和存储单元。所述衬底具有半导体器件和设置在所述半导体器件上的介电结构。所述晶体管设置在所述介电结构之上并与所述半导体器件电耦合。所述晶体管包括栅极、沟道层、栅极介电层与第一铁电层的堆叠、和多个源极和漏极区。所述栅极设置在所述介电结构之上。所述多个源极和漏极区设置在所述介电结构之上。所述沟道层位于所述多个源极和漏极区之间。所述栅极介电层与第一铁电层的堆叠设置在所述栅极与所述沟道层之间。所述存储单元设置在所述晶体管之上并电连接到所述晶体管的所述多个源极和漏极区中的一者。所述存储单元包括铁磁层或第二铁电层。

本发明实施例提供一种存储器结构。存储器结构包括衬底、第一层级和第二层级。所述衬底具有多个半导体器件和设置在所述多个半导体器件上的介电结构。所述第一层级设置在所述介电结构上并与所述多个半导体器件中的至少一者电耦合。所述第一层级包括设置在所述介电结构上的第一晶体管和与所述第一晶体管电连接的第一存储单元。所述第二层级设置在所述第一层级上且设置在所述介电结构之上，并且与所述多个半导体器件中的至少一者电耦合。所述第二层级包括设置在所述第一层级上且设置在所述介电结构之上的第二晶体管、和与所述第二晶体管电连接的第二存储单元。所述第一晶体管包括第一铁电层，并且所述第二晶体管包括第二铁电层。所述第一存储单元包括第一磁性隧道结堆叠或第一铁电隧道结堆叠，并且所述第二存储单元包括第二磁性隧道结堆叠或第二铁电隧道结堆叠。

本发明实施例提供一种形成存储器器件的方法，其至少包括以下步骤。提供具有半导体器件的衬底。在所述半导体器件之上形成介电结构。在所述介电结构上且在所述半导体器件之上形成晶体管。所述晶体管中形成有铁电层。在所述晶体管之上形成磁性隧道结堆叠或铁电隧道结堆叠，并且所述磁性隧道结堆叠或所述铁电隧道结堆叠电连接到所述晶体管。

附图说明

结合附图阅读以下详细说明，会最好地理解本公开的各个方面。应注意，根据本行业中的标准惯例，各种特征并非按比例绘制。事实上，为使论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。

图1是示出根据本公开一些示例性实施例的存储器结构的示意性剖视图。

图2到图11是示意性剖视图，其示出在根据本公开一些示例性实施例的用于制造存储器结构的方法的各种阶段处的结构。

图12到图15是示出根据本公开各种示例性实施例的存储器结构的示意性剖视图。

[符号的说明]

100：半导体结构

110：衬底

112：沟道区

120：器件层

121：介电层

122：栅极结构

124、159、159”：源极和漏极区