[发明专利]垂直型晶体管、存储器及制备方法

说明书

本发明提供一种垂直型晶体管、存储器及制备方法，通过去除栅导电层与第一栅介电层之间的第二栅介电层，以在栅导电层与第一栅介电层之间形成凹槽，由于水的介电常数较高，从而通过在凹槽中形成水介电层，可提高栅介电层的介电常数，从而可增强栅控能力，以同时实现器件的小型化及高可靠性。

技术领域

本发明属于集成电路制造领域，涉及一种垂直型晶体管、存储器及制备方法。

背景技术

晶体管(Transistor)是一种固体半导体器件，具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、Switch)不同，晶体管利用电讯号来控制自身的开合，因此开关速度较快。

集成电路装置使用晶体管执行许多不同的功能，且这些晶体管具有较多的类型。随着科技的发展及人们对小型化、多功能器件的追求，集成电路器件的尺寸不断的收缩，但局限于制备工艺的限制，集成电路器件的物理尺寸接近达到极限。

近年来，垂直型晶体管因其结构优势备受关注，然而随着器件的微缩需求，器件的栅介电层越来越薄，较薄的栅介电层则会带来越来越大的栅极漏电流，从而降低了器件的可靠性。为解决这个问题，业界引入了具有高介电常数(HK)的材料作为栅介电层，如氧化铪、氧化锆等，其可以在保持同等的有效栅介电层的厚度的情况下，降低栅极漏电的概率，以提高器件的可靠性，但是氧化铪及氧化锆的介电常数因为各种原因，在实际应用中只在25以下，从而并不能达到理性的效果。

因此，提供一种垂直型晶体管、存储器及制备方法，实属必要。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种垂直型晶体管、存储器及制备方法，用于解决现有技术中难以同时实现器件的小型化及高可靠性的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种垂直型晶体管的制备方法，包括以下步骤：

提供基底；

于所述基底上形成垂直型的晶体管叠层结构；

图形化所述晶体管叠层结构，显露部分所述基底；

于所述基底及所述晶体管叠层结构上形成隔离层；

形成环栅结构，所述环栅结构包括栅介电层及栅导电层，所述栅介电层包括与所述晶体管叠层结构相接触的第一栅介电层及与所述栅导电层相接触的第二栅介电层；

去除所述第二栅介电层，在所述栅导电层与所述第一栅介电层之间形成凹槽；

于所述凹槽中形成冰介电层；

形成钝化层，所述钝化层覆盖所述栅导电层、冰介电层及第一栅介电层；

图形化所述钝化层，于所述钝化层中形成与所述晶体管叠层结构电连接的金属连接部。

可选地，于所述凹槽中形成所述冰介电层的步骤包括：

在0℃以下，采用ALD工艺或CVD工艺，进行沉积，形成冰介电层；

采用雷射回火工艺或快速热退火工艺图形化所述冰介电层，形成位于所述凹槽中的所述冰介电层。

可选地，形成与所述晶体管叠层结构电连接的所述金属连接部的步骤包括：

图形化所述钝化层，于所述钝化层中形成沟槽，所述沟槽包括位于所述栅导电层上的第一沟槽、位于所述晶体管叠层结构上的第二沟槽及位于所述基底上的第三沟槽；

于所述第二沟槽及第三沟槽的底部形成欧姆接触层；

于所述沟槽中形成覆盖所述沟槽的底部及侧壁的扩散阻挡层；

形成填充所述沟槽的金属层。