用于半导体装置的垂直数字线的制作方法

本公开大体上涉及存储器装置，且更特定来说，涉及用于半导体装置的垂直数字线。

背景技术：

1、存储器常实施于例如计算机、手机、手持装置等的电子系统中。存在许多不同类型的存储器，包含易失性及非易失性存储器。易失性存储器需要电力来维持其数据且可包含随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取存储器(sram)及同步动态随机存取存储器(sdram)。非易失性存储器可通过在未供电时保持所存储数据来提供持久数据且可包含nand快闪存储器、nor快闪存储器、氮化物只读存储器(nrom)、相变存储器(例如相变随机存取存储器)、电阻式存储器(例如电阻式随机存取存储器)、交叉点存储器、铁电随机存取存储器(feram)或类似者。

2、随着设计规则收紧，更少半导体空间可用于制造存储器(包含dram阵列)。用于dram的相应存储器单元可包含例如晶体管的存取装置，其具有由沟道区分离的第一及第二源极/漏极区。栅极可与沟道区相对且通过栅极电介质与其分离。存取线(例如字线)电连接到dram单元的栅极。dram单元可包含例如电容器单元的存储节点，其通过存取装置耦合到数字线。存取装置可通过耦合到存取晶体管的存取线来激活(例如选择单元)。电容器可存储对应于相应单元的数据值(例如逻辑“1”或“0”)的电荷。

技术实现思路

技术特征：

1.一种用于形成具有水平定向存取装置及存取线及垂直定向数字线的垂直堆叠存储器单元阵列的方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括沉积钨(w)材料作为所述第二导电材料以形成垂直定向数字线。

3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：

4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

5.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中选择性蚀刻所述第二介电材料包括使所述第二介电材料从所述第二垂直开口反向移除在约五十(50)到一百五十(150)纳米(nm)的范围内的第一距离。

6.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使所述导电材料及所述栅极介电材料在所述第二方向上从所述第二垂直开口回凹在二十(20)到五十(50)纳米(nm)的范围内的第二距离。

7.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括使用原子层蚀刻(ale)工艺使所述导电材料及所述栅极介电材料选择性回凹第二距离进入在所述第一水平方向上延伸的所述连续第二水平开口。

8.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其中在所述第一水平方向上延伸的所述连续第二水平开口中将导电材料沉积于栅极介电材料上回凹包括使用原子层沉积(ald)工艺沉积所述栅极介电及所述导电材料。

9.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括将高掺杂半导体材料沉积到所述第二垂直开口中以形成所述半导体材料的导电主体触点。

10.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括在重复迭代中垂直沉积作为所述第一介电材料的氧化物材料、作为所述半导体材料的低掺杂p型(p-)多晶硅及作为所述第二介电材料的氮化硅(sin)材料的层以形成所述垂直堆叠。

11.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的方法，其进一步包括沉积钌(ru)组成作为所述第二导电材料以形成垂直定向数字线。

12.一种用于形成具有水平定向存取装置及存取线及垂直定向数字线的垂直堆叠存储器单元阵列的方法，其包括：

13.根据权利要求12所述的方法，其中穿过所述垂直堆叠形成所述多个经图案化第三垂直开口包括使所述多个经图案化第三垂直开口形成为与所述第一源极/漏极区的位置垂直对准以用作所述第一源极/漏极区。

14.根据权利要求12所述的方法，其中穿过所述垂直堆叠形成所述多个经图案化第三垂直开口包括邻近所述第一源极/漏极区的位置形成所述多个经图案化第三垂直开口及将所述n型(n+)掺杂剂向外扩散到所述半导体材料中以形成所述第一源极/漏极区。

15.根据权利要求12到14中任一权利要求所述的方法，其进一步包括将钨(w)材料沉积于所述经图案化第三垂直开口中的所述多晶硅材料上。

16.一种存储器装置，其包括：

17.根据权利要求16所述的存储器装置，其中所述垂直定向数字线包括高磷(p)掺杂(n+)多晶硅锗(sige)材料。

18.根据权利要求16所述的存储器装置，其中所述垂直定向数字线包括形成于钛/氮化钛(tin)材料上的钨(w)材料，所述钛/氮化钛(tin)材料形成所述水平定向存取装置的所述第一源极/漏极区中的硅化钛。

19.根据权利要求16到18中任一权利要求所述的存储器装置，其中所述垂直定向数字线对称地垂直对准地形成为与所述第一源极/漏极区电接触。

技术总结
本发明提供用于垂直堆叠存储器单元阵列的系统、方法及设备，所述阵列具有水平定向存取装置及存取线及垂直定向数字线，具有由沟道区分离的第一源极/漏极区及第二源极漏极区及与所述沟道区相对的栅极，水平定向存取线耦合到所述栅极且通过栅极电介质与沟道区分离。所述存储器单元具有耦合到所述水平定向存取装置的所述第二源极/漏极区的水平定向存储节点。所述垂直定向数字线与所述水平定向存取装置的所述第一源极/漏极区直接电接触形成。垂直定向主体接触线经集成以形成所述水平定向存取装置的主体区的主体触点且通过电介质与所述第一源极/漏极区及所述垂直定向数字线分离。

技术研发人员：李时雨,黄祥珉
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12