用于三维DRAM的选择性硅化物沉积的制作方法

本公开案的实施例关于电子器件及电子器件制造领域。更具体而言，本公开案的实施例提供三维(3d)动态随机存取存储器单元。

背景技术：

1、诸如个人计算机、工作站、计算机服务器、主机的电子器件以及诸如打印机、扫描仪及硬盘机的其他计算机相关设备使用存储器器件，所述存储器器件提供大量数据储存能力，同时产生的能耗低。有两个主要类型的随机存取存储器单元非常适用于电子器件：动态及静态。动态随机存取存储器(dynamic random-access memory；dram)可经程序化以储存表示两个二进制值中之一的电压，但需要定期重新程序化或“刷新”，以使此电压的维持时间超过极短的时间段。静态随机存取存储器(static random-access memory；sram)之所以称此名，是因为静态随机存取存储器不需要定期刷新。

2、通过在单个半导体晶片上复制数百万个相同的电路元件(称为dram单元)制造dram存储器电路。每一dram单元是可储存一个位(二进制数字)数据的可寻址位置。最常见形式的dram单元由两个电路元件组成：场效晶体管(field effect transistor；fem)及电容器。

3、dram单元的制造包括制造晶体管、电容器及三个触点：触点中的每一个连接至位线、字线及参考电压。dram制造是高度竞争的行业。行业持续需要减小单独单元的大小并且提高存储器单元密度，从而使单个存储器芯片容纳更多存储器，特别是大于256兆位的密度。对单元大小减小的限制包括有源及无源字线均通过单元、单元电容器的大小以及阵列器件与非阵列器件的兼容性。在有源区与3d dram底电极之间形成低电阻触点对于器件效能至关重要。

4、因此本技术需要存储器器件以及具有低电阻触点的存储器器件的形成方法。

技术实现思路

1、本公开案的一或多个实施例关于形成存储器器件的方法。在一或多个实施例中，形成存储器器件的方法包括：在存储器堆叠上的半导体材料层上形成金属硅化物层，所述半导体材料层具有电容器侧及位线侧；在金属硅化物层的电容器侧上形成电容器；以及在金属硅化物层的位线侧上形成位线。

2、本公开案的其他实施例关于形成存储器器件的方法。在一或多个实施例中，形成存储器器件的方法包括：形成存储器堆叠，存储器堆叠包括牺牲层以及第一材料层、第二材料层及半导体材料层的交替层；形成穿过存储器堆叠的有源开口，并使第一材料层凹入穿过有源开口，以形成凹陷区域；在第二材料层上沉积栅极氧化物层；在凹陷区域中形成字线，字线包括阻挡层及字线金属中的一或多个；在有源开口中沉积填充材料；形成穿过存储器堆叠的狭缝图案开口；通过使第二材料层及半导体材料层凹入穿过狭缝图案开口，以形成电容器开口；在半导体材料层上形成金属硅化物层；在电容器开口中形成电容器；在填充材料中形成位线开口；及在位线开口中形成位线。

3、本公开案的其他实施例关于包含指令的非暂时性性计算机可读媒体，当由处理腔室的控制器执行时，指令使处理腔室执行以下操作：形成存储器堆叠，存储器堆叠包括牺牲层以及第一材料层、第二材料层及半导体材料层的交替层；形成穿过存储器堆叠的有源开口，并使第一材料层凹入穿过所述有源开口，以形成凹陷区域；在第二材料层上沉积栅极氧化物层；在凹陷区域中形成字线，字线包括阻挡层及字线金属中的一或多个；在有源开口中沉积填充材料；形成穿过存储器堆叠的狭缝图案开口；通过使第二材料层及半导体材料层凹入穿过狭缝图案开口，以形成电容器开口；在半导体材料层上形成金属硅化物层；在电容器开口中形成电容器；在填充材料中形成位线开口；及在位线开口中形成位线。

4、本公开案的其他实施例关于形成半导体器件的方法。在一或多个实施例中，方法包括：在基板上形成膜堆叠，膜堆叠包含半导体材料层及介电层的多个交替层；使膜堆叠图案化，以形成开口，所述开口自堆叠的顶表面延伸至基板且具有大于或等于10:1的深宽比；使半导体材料层凹入穿过开口，以形成凹陷的半导体材料层；及在凹陷的半导体材料层上选择性沉积金属层。

技术特征：

1.一种形成存储器器件的方法，所述方法包含：

2.如权利要求1所述的方法，其中所述存储器堆叠包含牺牲层以及第一材料层、第二材料层及所述半导体材料层的交替层。

3.如权利要求2所述的方法，其中第一材料层及所述第二材料层独立地包含绝缘材料。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述第一材料层包含氮化物层，且所述第二材料层包含氧化物层。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述第一材料层包含氮化硅，且所述第二材料层包含氧化硅。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述半导体材料层包含多晶硅。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述金属硅化物层包含选自钛(ti)、钽(ta)、钨(w)、钌(ru)、铱(ir)及钼(mo)中的一或多种的金属。

8.如权利要求1所述的方法，其中形成所述电容器包括：沉积下电极、高k介电层、顶电极及硅锗(sige)层中的一或多个。

9.一种形成存储器器件的方法，所述方法包含：

10.如权利要求9所述的方法，其中所述第一材料层及所述第二材料层独立地包含绝缘材料。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一材料层包含氮化物层，且所述第二材料层包含氧化物层。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一材料层包含氮化硅，且所述第二材料层包含氧化硅。

13.如权利要求9所述的方法，其中所述半导体材料层包含多晶硅。

14.如权利要求9所述的方法，其中所述金属硅化物层包含选自钛(ti)、钽(ta)、钨(w)、钌(ru)、铱(ir)及钼(mo)中的一或多种的金属。

15.如权利要求9所述的方法，其中形成所述电容器包括：沉积下电极、高k介电层、顶电极及硅锗(sige)层中的一或多个。

16.一种非暂时性计算机可读取媒体，当由处理腔室的控制器执行时，使所述处理腔室执行以下操作：

17.如权利要求16所述的非暂时性性计算机可读媒体，其中所述第一材料层包含氮化硅，所述第二材料层包含氧化硅，且所述半导体材料层包含多晶硅。

18.如权利要求16所述的非暂时性性计算机可读媒体，其中所述金属硅化物层包含选自钛(ti)、钽(ta)、钨(w)、钌(ru)、铱(ir)及钼(mo)中的一或多种的金属。

19.一种形成半导体器件的方法，所述方法包含：

20.如权利要求19所述的方法，其中所述金属层包含选自钛(ti)、钽(ta)、钨(w)、钌(ru)、铱(ir)及钼(mo)中的一或多种的金属。

技术总结
本发明描述具有金属硅化物并因此得到低电阻触点的存储器器件。本发明描述了形成存储器器件的方法。方法包括在存储器堆叠上的半导体材料层上形成金属硅化物层，所述半导体材料层具有电容器侧及位线侧。随后在金属硅化物层的电容器侧上形成电容器，并在金属硅化物层的位线侧上形成位线。

技术研发人员：尼古拉斯·布雷尔,姜昌锡
受保护的技术使用者：应用材料公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27