[发明专利]存储器件及其制造方法及包括该存储器件的电子设备

说明书

公开了一种存储器件及其制造方法及包括该存储器件的电子设备。根据实施例，存储器件可以包括：在衬底上形成的向上延伸的多个第一柱状有源区和多个第二柱状有源区，其中，第一、第二柱状有源区分别排列为第一、第二阵列，每一第一柱状有源区包括源/漏层和沟道层的交替堆叠，各第一柱状有源区中相应的沟道层实质上共面，且相应的源/漏层实质上共面，每一第二柱状有源区包括一体延伸的有源半导体层；分别与各沟道层实质上共面的多层第一存储栅堆叠，各层第一存储栅堆叠分别环绕相应平面上各沟道层的外周；环绕各第二柱状有源区外周的多层第二存储栅堆叠。

技术领域

本公开涉及半导体领域，具体地，涉及基于竖直型器件的存储器件及其制造方法以及包括这种存储器件的电子设备。

背景技术

在水平型器件如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)中，源极、栅极和漏极沿大致平行于衬底表面的方向布置。由于这种布置，水平型器件不易进一步缩小。与此不同，在竖直型器件中，源极、栅极和漏极沿大致垂直于衬底表面的方向布置。因此，相对于水平型器件，竖直型器件更容易缩小。

但是，对于竖直型器件，难以控制栅长，特别是对于单晶的沟道材料。另一方面，如果采用多晶的沟道材料，则相对于单晶材料，沟道电阻大大增加，从而难以堆叠多个竖直型器件，因为这会导致过高的电阻。

发明内容

有鉴于此，本公开的目的至少部分地在于提供一种基于竖直型器件的存储器件及其制造方法以及包括这种存储器件的电子设备，其中能够很好地控制栅长。

根据本公开的一个方面，提供了一种存储器件，包括：在衬底上形成的从衬底向上延伸的多个第一柱状有源区和多个第二柱状有源区，其中，第一柱状有源区排列为第一阵列，第二柱状有源区排列为第二阵列，每一第一柱状有源区包括源/漏层和沟道层的交替堆叠，各第一柱状有源区中相应的沟道层实质上共面，且相应的源/漏层实质上共面，每一第二柱状有源区包括一体延伸的有源半导体层；分别与各沟道层实质上共面的多层第一存储栅堆叠，其中，各层第一存储栅堆叠分别环绕相应平面上各沟道层的外周；环绕各第二柱状有源区外周的多层第二存储栅堆叠。

根据本公开的一个方面，提供了一种存储器件，包括：在衬底上形成的从衬底向上延伸的多个第一柱状有源区和多个柱状应力施加区，其中，第一柱状有源区排列为第一阵列，柱状应力施加区排列为第二阵列，每一第一柱状有源区包括源/漏层和沟道层的交替堆叠，各第一柱状有源区中相应的沟道层实质上共面，且相应的源/漏层实质上共面；分别与各沟道层实质上共面的多层第一存储栅堆叠，其中，各层第一存储栅堆叠分别环绕相应沟道层的外周。

根据本公开的另一方面，提供了一种制造存储器件的方法，包括：在衬底上设置源/漏层和沟道层的交替堆叠，该堆叠的最下方是源/漏层，最上方是源/漏层；在所述堆叠中形成若干加工孔；经由加工孔，选择性刻蚀堆叠中的沟道层，以在堆叠中的各沟道层中形成彼此分离的多个单元沟道部的阵列；经由加工孔，在所述堆叠内的空隙中形成用于第一存储单元的存储栅堆叠；去除加工孔中的材料，以露出加工孔；经由加工孔，选择性刻蚀堆叠中的源/漏层，以在各单元沟道部的上侧和下侧分别形成单元源/漏部，其中，各单元沟道部以及其上侧和下侧的相应单元源/漏部构成第一存储单元；经由加工孔，在所述堆叠内的空隙中形成隔离层；去除加工孔中的材料，以露出加工孔；以及在加工孔的侧壁上形成用于第二存储单元的存储栅堆叠，并在侧壁上形成有用于第二存储单元的存储栅堆叠的加工孔中填充用于第二存储单元的有源半导体层。