[发明专利]半导体存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体存储器件的方法，包括以下步骤：

在位线上形成栅单元材料层；

沿所述位线延伸的方向将所述栅单元材料层的一部分刻蚀成线形，以形成线形刻蚀区域；

在所述线形刻蚀区域中形成第一间隔件绝缘层；

对所述第一间隔件绝缘层执行回蚀工艺，以暴露所述位线并形成回蚀区域；

在所述第一间隔件绝缘层之下形成第一氧化物层；

在所述回蚀区域中形成第一掩埋绝缘层；

沿与所述位线延伸的方向相垂直的方向刻蚀所述栅单元材料层，以形成第一沟槽；

在所述第一沟槽中在所述栅单元材料层的侧壁上形成第二间隔件绝缘层；

对所述第二间隔件绝缘层执行回蚀工艺以暴露所述位线；

在所述第二间隔件绝缘层之下形成第二氧化物层；

在所述第一沟槽中形成第二掩埋绝缘层；

去除所述第一间隔件绝缘层和所述第二间隔件绝缘层；

在通过去除所述第一间隔件绝缘层和所述第二间隔件绝缘层而形成的空间中顺序地形成栅氧化物层和栅金属层；

去除所述栅金属层和所述栅氧化物层的一部分；

在通过去除所述栅金属层和所述栅氧化物层的一部分而形成的空间中形成第三掩埋绝缘层；

去除所述栅单元材料层的上部；

在通过去除所述栅单元材料层的上部而形成的空间中顺序地形成下电极和数据储存材料层；以及

在所述数据储存材料层上形成互连层。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述栅单元材料层包括选自硅Si、锗硅SiGe、锗Ge以及砷化镓GaAs中的半导体材料。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述栅单元材料层包括选自N掺杂半导体材料、P掺杂半导体材料、以及未掺杂半导体材料中的半导体材料，以沿与所述位线延伸的方向相垂直的方向形成源极、漏极以及沟道。

4.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：在所述下电极与所述栅单元材料层之间的界面处利用选自钛Ti、钴Co、镍Ni、钨W、铂Pt、铅Pb、钼Mo以及钽Ta中的材料来形成硅化物层，以减小所述下电极与所述栅单元材料层之间的接触电阻。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据储存材料层包括用于构成选自相变随机存取存储器PCRAM、磁随机存取存储器MRAM、自旋转移力矩磁随机存取存储器STTMRAM以及聚合物随机存取存储器PoRAM中的任何一种的阻变层。

6.如权利要求5所述的方法，其中，当所述数据储存材料层包括用于所述PCRAM的材料时，所述数据储存材料层包括选自碲Te、硒Se、锗Ge、它们的化合物以及合金中的材料层。

7.如权利要求6所述的方法，其中，所述数据储存材料层包括选自Te、Se、Ge、铋Bi、Pb、锡Sn、砷As、硫S、Si、磷P、氧O、氮N、它们的化合物以及合金中的材料。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述位线、所述栅金属层、所述下电极以及所述互连层中的每个包括金属、合金、金属氮氧化物以及导电碳化合物中的至少一种，所述金属、合金、金属氮氧化物以及导电碳化合物包括钨W、铜Cu、氮化钛TiN、氮化钽TaN、氮化钨WN、氮化钼MoN、氮化铌NbN、氮化钛硅TiSiN、氮化钛铝TiAlN、氮化钛硼TiBN、氮化锆硅ZrSiN、氮化钨硅WSiN、氮化钨硼WBN、氮化锆铝ZrAlN、氮化钼硅MoSiN、氮化钼铝MoAlN、氮化钽硅TaSiN、氮化钽铝TaAlN、钛Ti、钼Mo、钽Ta、硅化钛TiSi、硅化钽TaSi、钛钨TiW、氮氧化钛TiON、氮氧化钛铝TiAlON、氮氧化钨WON以及氮氧化钽TaON。

9.如权利要求1所述的方法，其中，将所述互连层形成为板形。

10.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：形成多层叠结构，所述多层叠结构包括与形成在所述互连层之下的单元具有相同结构的至少一个单元。