竖直三维(3d)存储器的三节点存取装置的制作方法

技术特征：
1.一种用于形成竖直堆叠式存储器单元的阵列的方法，所述阵列具有水平取向的存取装置和竖直取向的存取线，所述方法包括：在重复迭代中沉积电介质材料(430、630、730、830、930)和牺牲材料(432、632、732、832)的交替层以形成竖直堆叠(401)，其中所述牺牲材料(432、632、732、832)的第一部分位于所述竖直堆叠(401)的、在其中形成通过沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)横向分隔开的第一源/漏区域(221、321、998-1a，1098-1a)和第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)的第一区域中；使用蚀刻剂工艺形成第一竖直开口(500)，从而暴露出所述竖直堆叠(432、632、732、832)中与所述牺牲材料(432、632、732、832)的所述第一部分相邻的竖直侧壁；选择性地蚀刻所述牺牲材料(432、632、732、832)的所述第一部分以形成第一水平开口，从而去除所述第一区域中从所述第一竖直开口(500)向后第一水平距离的所述牺牲材料(432、632、732、832)；并且在所述第一水平开口中沉积第一源/漏材料(221、321、998-1a、1098-1a)、沟道材料(225、325、998-1b、1098-1b)和第二源/漏材料(223、323、998-1c、1098-1c)，以在所述竖直堆叠式存储器单元的阵列(101、1110)之中形成用于存储器单元(110)的三节点存取装置(230、330)。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：整合水平取向的数位线(107、207、999、1099)，以与所述第二源/漏区域材料形成电性接触；和整合竖直取向的存取线(103、203、303、640、740、840、940、1040)，以在没有体接触的情况下形成用于所述存储器单元的所述三节点存取装置，所述存取线与通过栅极电介质(304、538、638、738、838、938)与其分隔开的所述沟道材料相对。3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：在所述第一水平开口中依次沉积所述第一源/漏材料、所述沟道材料和所述第二源/漏材料。4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：使用原子层沉积ald工艺在所述第一水平开口中沉积所述第一源/漏材料、所述沟道材料和所述第二源/漏材料。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：沉积多层沟道材料。6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：在沉积所述第一源/漏材料、所述沟道材料和所述第二源/漏材料之前，选择性地蚀刻所述牺牲材料的位于所述竖直堆叠的第二区域中的第二部分，以形成所述存储器单元的存储节点(227、327)。7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：选择性地蚀刻所述牺牲材料的位于所述竖直堆叠的第二区域中的第二部分，以形成第二水平开口，从而去除所述第二区域中从所述竖直堆叠中的第二竖直开口向后第二水平距离的所述牺牲材料。8.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，进一步包括：沉积多晶硅(poly-si)材料作为所述牺牲材料；和沉积氧化物材料作为所述电介质材料。9.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：在使用第一蚀刻剂工艺形成第一竖直开口以暴露所述竖直堆叠中的竖直侧壁之前，沉积对所述多晶硅材料和所述氧化物材料具有选择性的硬掩模。
10.一种用于形成竖直堆叠式存储器单元的阵列的方法，所述阵列具有水平取向的存取装置和竖直取向的存取线，所述方法包括：在重复迭代中沉积电介质材料(430、630、730、830、930)和牺牲材料(432、632、732、832)的交替层，以形成竖直堆叠(401)；形成具有第一水平方向(509、609、709、809、909)和第二水平方向(505、605、705、805、905)、穿过所述竖直堆叠(401)并且主要在所述第二水平方向(505、605、705、805、905)上延伸的多个第一竖直开口(500)，以在所述竖直堆叠(401)中形成具有侧壁的细长竖直立柱；在所述第一竖直开口(500)中的栅极电介质材料(304、538、638、738、838、938)上保形沉积第一导电材料(540、640)；去除部分所述第一导电材料(540、640)，以沿着所述细长竖直立柱的所述侧壁形成多个单独的竖直存取线(103、203、303、640、740、840、940、1040)；形成主要在所述第一水平方向(509、609、709、809、909)上延伸并暴露出所述竖直堆叠中与所述牺牲材料(432、632、732、832)的第一区域相邻的侧壁的第二竖直开口；选择性地蚀刻所述牺牲材料(432、632、732、832)的所述第一区域以形成第一水平开口，从而去除从所述第二竖直开口向后第一水平距离的所述牺牲材料(432、632、732、832)；在所述第一水平开口中依次形成第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)、沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)和第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)，以在没有体接触的情况下在所述竖直堆叠式存储器单元的阵列(101、1110)之中形成用于存储器单元(110)的三节点存取装置(230、330)；形成穿过所述竖直堆叠(401)的第三竖直开口，从而暴露出所述竖直堆叠(401)中与所述牺牲材料(432、632、732、832)的第二区域相邻的侧壁；以及选择性地蚀刻所述牺牲材料(432、632、732、832)的所述第二区域以形成在其中形成电耦合至所述第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)的存储节点(227、327)的第二水平开口。11.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：在依次形成所述第一源/漏区域、所述沟道区域和所述第二源/漏区域之前，选择性地蚀刻所述牺牲材料的所述第二区域以形成所述存储器单元的所述存储节点。12.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：选择性地蚀刻从所述竖直堆叠上的所述第三竖直开口向后第二水平距离的所述牺牲材料的所述第二区域。13.根据权利要求10所述的方法，进一步包括：使用原子层沉积ald工艺在所述第二水平开口中形成电容器单元作为所述存储节点，以在所述第二水平开口中依次沉积由单元电介质(763、863、963、1063)分隔开的第一电极(761、861、961、1061)和第二电极(756、856、956、1056)。14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，进一步包括：整合水平取向的数位线(107、207、999、1099)，以与所述第二源/漏区域形成电性接触。15.一种用于形成竖直堆叠式存储器单元的阵列的方法，所述阵列具有水平取向的存取装置和竖直取向的存取线，所述方法包括：沉积电介质材料(430、630、730、830、930)和牺牲材料(432、632、732、832)的交替层，以形成竖直堆叠(401)；
使用第一蚀刻剂工艺形成具有第一水平方向(509、609、709、809、909)和第二水平方向(505、605、705、805、905)、穿过所述竖直堆叠(401)直到衬底并且主要在所述第二水平方向(505、605、705、805、905)上延伸的多个第一竖直开口(500)，以在所述竖直堆叠(401)中形成具有侧壁的细长竖直立柱；在所述第一竖直开口(500)中的栅极电介质材料(304、538、638、738、838、938)上保形沉积第一导电材料(540、640)；去除部分所述第一导电材料(540、640)，以沿着所述细长竖直立柱的所述侧壁形成多个单独的竖直存取线(103、203、303、640、740、840、940、1040)；使用第二蚀刻剂工艺形成穿过所述竖直堆叠(401)并且主要在所述第一水平方向(509、609、709、809、909)上延伸的第二竖直开口，以暴露出与所述牺牲材料(432、632、732、832)的第一区域相邻的第二侧壁；选择性地去除所述第一区域以形成在其中依次形成第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)、沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)和第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)的第一水平开口，从而在竖直堆叠式存储器单元的阵列(101、1110)之中形成用于存储器单元(110)的三节点存取装置(230、330)；使用第三蚀刻剂工艺形成穿过所述竖直堆叠(401)并且主要在所述第一水平方向(509、609、709、809、909)上延伸的第三竖直开口，以暴露出所述竖直堆叠(401)中与所述牺牲材料(432、632、732、832)的第二区域相邻的第三侧壁；以及选择性地去除所述第二区域，以在形成所述第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)、所述沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)和所述第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)之前，形成在其中形成存储节点(227、327)的第二水平开口。16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：使用原子层沉积ald在所述第一水平开口中沉积铟镓锌氧化物igzo沟道区域。17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：在远离所述栅极电介质材料的方向上沉积铟(in)浓度降低的梯度igzo沟道区域，所述栅极电介质材料将所述沟道区域与用于所述存储器单元的所述三节点装置的所述竖直存取线分隔开。18.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：沉积沟道区域，以使其宽度w大于所述沟道区域的厚度t。19.一种具有水平取向的存取装置和竖直取向的存取线的存储器装置，其包括：竖直堆叠式存储器单元(110)的阵列，所述竖直堆叠式存储器单元(110)的阵列包括：水平取向的三节点存取装置(230、330)，所述水平取向的三节点存取装置具有通过沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)分隔开的第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)和第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)，以及与所述沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)相对并通过栅极电介质(304、538、638、738、838、938)与其分隔开的栅极，所述三节点存取装置(230、330)与所述三节点存取装置(230、330)的主体区域或所述沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)没有直接的电性体接触；竖直取向的存取线(103、203、303、640、740、840、940、1040)，所述竖直取向的存取线耦合至所述栅极并通过所述栅极电介质(304、538、638、738、838、938)与所述沟道区域(225、325、998-1b、1098-1b)分隔开；
水平取向的存储节点(227、327)，所述水平取向的存储节点电耦合至所述三节点存取装置(230、330)的所述第一源/漏区域(221、321、998-1a、1098-1a)；以及水平取向的数位线(107、207、999、1099)，所述水平取向的数位线电耦合至所述三节点存取装置(230、330)的所述第二源/漏区域(223、323、998-1c、1098-1c)。20.根据权利要求19所述的存储器装置，其中所述三节点存取装置具有无直接的电性体接触的三个节点，所述三个节点包括所述第一源/漏区域(1)、所述第二源/漏区域(2)和所述栅极(3)。21.根据权利要求19所述的存储器装置，其中所述沟道区域包括氧化物半导体，所述氧化物半导体具有铟材料、锌材料或镓材料中的至少一种。22.根据权利要求19至21中任一项所述的存储器装置，其中所述沟道区域包括二维2d材料，所述二维材料包括一或多种过渡金属二硫化物。23.根据权利要求19至21中任一项所述的存储器装置，其中所述竖直取向的存取线具有大于所述沟道区域的水平长度l的水平宽度w，并且与所述第一和第二源/漏区域均水平重叠。24.根据权利要求19至21中任一项所述的存储器装置，其中所述竖直取向的存取线具有小于所述沟道区域的水平长度l的水平宽度w，并且与所述第一和第二源/漏区域均水平重叠。25.根据权利要求19至21中任一项所述的存储器装置，其中所述水平取向的存储节点包括电容器单元，所述电容器单元具有电耦合至所述三节点存取装置的所述第一源/漏区域的第一水平取向的电极(761、861、961、1061)和通过单元电介质(763、863、963、1063)与所述第一水平取向的电极分隔开的第二电极(756、856、956、1056)。

技术总结
本公开涉及一种用于形成竖直堆叠式存储器单元的阵列的方法，阵列具有水平取向的存取装置和竖直取向的存取线，其包括：在重复迭代中沉积电介质材料和牺牲材料的交替层以形成竖直堆叠，其中牺牲材料的第一部分位于竖直堆叠的、在其中形成通过沟道区域横向分隔开的第一和第二源/漏区域的第一区域中；使用蚀刻剂工艺形成第一竖直开口，暴露出竖直堆叠中与牺牲材料的第一部分相邻的竖直侧壁；选择性地蚀刻牺牲材料的第一部分以形成第一水平开口，从而去除第一区域中从第一竖直开口向后第一水平距离的牺牲材料；以及在第一水平开口中沉积第一和第二源/漏材料和沟道材料，以在竖直堆叠式存储器单元的阵列之中形成用于存储器单元的三节点存取装置。元的三节点存取装置。元的三节点存取装置。


技术研发人员：李时雨 J
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：2021.06.11
技术公布日：2022/2/18