本技術(shù)涉及半導(dǎo)體領(lǐng)域,尤其涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲器、存儲系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、存儲器是現(xiàn)代信息技術(shù)中用于保存信息的記憶設(shè)備,其中,三維存儲器由于具有較高的存儲密度、可控的生產(chǎn)成本、合適的編擦速度及保持特性,已經(jīng)成為非易失存儲市場中的主流產(chǎn)品。隨著三維存儲器的廣泛應(yīng)用,三維存儲器的器件性能依然有待提升。
2、因此,亟需一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲器、存儲系統(tǒng)以解決上述技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本技術(shù)提供一種能夠在連接區(qū)域有限的面積內(nèi)提供更多接觸部的半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲器、存儲系統(tǒng)。
2、為解決上述問題,本技術(shù)提供的技術(shù)方案如下:
3、本技術(shù)提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法,包括:
4、形成由多層第一材料層及第二材料層交疊設(shè)置的堆疊層,所述堆疊層包括沿第一方向排布的存儲區(qū)域及連接區(qū)域;
5、于所述存儲區(qū)域與所述連接區(qū)域的兩側(cè)形成沿所述第一方向延伸的第一柵線縫隙,并于所述連接區(qū)域的所述第一柵線縫隙之間形成沿所述第一方向延伸的至少一個第二柵線縫隙,所述第一柵線縫隙及所述第二柵線縫隙沿第二方向排列,所述第一方向與所述第二方向相交;
6、于所述連接區(qū)域中所述第一柵線縫隙之間形成多個接觸孔;
7、將各所述第一材料層置換為柵極層,并在各所述接觸孔中形成接觸部,多個所述柵極層分別包括至少位于所述存儲區(qū)域的主體部及位于所述連接區(qū)域的連接部,所述連接部沿所述第一方向延伸并連接所述主體部與所述接觸部,部分所述連接部在所述第二方向上鄰接于所述第一柵線縫隙的一側(cè),及部分所述連接部在所述第二方向上鄰接于所述第二柵線縫隙的一側(cè)。
8、在本技術(shù)的一些實施例中,在所述形成第一柵線縫隙及第二柵線縫隙的步驟之前,于所述存儲區(qū)域形成溝道結(jié)構(gòu),并于所述連接區(qū)域中的所述第一柵線縫隙的預(yù)設(shè)位置的一側(cè),或所述第二柵線縫隙的預(yù)設(shè)位置在所述第二方向上靠近所述接觸孔的預(yù)設(shè)位置的一側(cè),形成沿所述第一方向排布成行的第一虛擬溝道結(jié)構(gòu)。
9、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述溝道結(jié)構(gòu)及所述第一虛擬溝道結(jié)構(gòu)的同時,于所述連接區(qū)域在所述第一方向上靠近所述存儲區(qū)域的一側(cè)形成沿所述第二方向排布成列的第二虛擬溝道結(jié)構(gòu)。
10、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述第一柵線縫隙的步驟,包括:
11、沿所述第一方向于所述存儲區(qū)域與所述連接區(qū)域的兩側(cè)形成至少部分位于所述存儲區(qū)域的第一子段柵線縫隙、位于所述連接區(qū)域的第二子段柵線縫隙、位于所述連接區(qū)域的第三子段柵線縫隙,所述第三子段柵線縫隙位于所述第一子段柵線縫隙與所述第二子段柵線縫隙之間。
12、在本技術(shù)的一些實施例中,在形成所述第一柵線縫隙及所述第二柵線縫隙的同時,還包括:
13、沿所述第一方向于所述存儲區(qū)域的所述第一柵線縫隙之間形成第三柵線縫隙。
14、在本技術(shù)的一些實施例中,在形成所述多個接觸孔的步驟之前,于所述第一柵線縫隙、所述第二柵線縫隙及所述第三柵線縫隙內(nèi)形成第一犧牲層。
15、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述第一犧牲層的步驟,包括:
16、于所述第一柵線縫隙中的第一子段柵線縫隙、第二子段柵線縫隙及第三子段柵線縫隙、所述第二柵線縫隙及所述第三柵線縫隙內(nèi)形成第一子犧牲層;
17、去除所述第三子段柵線縫隙內(nèi)的所述第一子犧牲層;
18、于所述第三子段柵線縫隙內(nèi)形成第二子犧牲層;
19、其中,所述第一子犧牲層的材料與所述第二子犧牲層的材料相異。
20、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述多個接觸孔的步驟,包括:
21、沿所述堆疊層的堆疊方向,在所述連接區(qū)域形成至少貫穿部分所述堆疊層的多個接觸孔,所述多個接觸孔的深度不同。
22、在本技術(shù)的一些實施例中,所述將各所述第一材料層置換為柵極層的步驟,包括:
23、至少于多個所述第一材料層中的所述存儲區(qū)域形成第一空隙、于多個所述第一材料層中的所述連接區(qū)域形成第二空隙,所述第二空隙沿所述第一方向延伸并連接所述第一空隙與所述接觸孔,部分所述第二空隙在所述第二方向上鄰接于所述第一柵線縫隙的一側(cè),及部分所述第二空隙在所述第二方向上鄰接于所述第二柵線縫隙的一側(cè);
24、于所述第一空隙內(nèi)形成所述主體部,于所述第二空隙內(nèi)形成所述連接部。
25、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述第二空隙的步驟,包括:
26、去除所述第一柵線縫隙中的第二子段柵線縫隙、所述第二柵線縫隙內(nèi)的所述第一犧牲層;
27、利用所述第二子段柵線縫隙去除多個所述第一材料層鄰接于所述第二子段柵線縫隙的部分、及利用所述第二柵線縫隙去除多個所述第一材料層鄰接于所述第二子段柵線縫隙的部分,形成所述第二空隙。
28、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述第二空隙的步驟之后,還包括:
29、于所述第二子段柵線縫隙、所述第二柵線縫隙內(nèi)形成第二犧牲層;
30、其中,所述第二犧牲層的材料與所述第一犧牲層的材料相異。
31、在本技術(shù)的一些實施例中,形成所述第二犧牲層的步驟之后,還包括:
32、去除第一子段柵線縫隙、所述第三柵線縫隙內(nèi)的所述第一犧牲層;
33、利用所述第一子段柵線縫隙及所述第三柵線縫隙至少去除所述存儲區(qū)域內(nèi)的多個所述第一材料層,形成所述第一空隙。
34、在本技術(shù)的一些實施例中,所述于所述第一空隙內(nèi)形成所述主體部的步驟,包括:
35、利用第一子段柵線縫隙及所述第三柵線縫隙以使導(dǎo)電材料于所述第一空隙內(nèi)形成所述主體部。
36、在本技術(shù)的一些實施例中,所述于所述第二空隙內(nèi)形成所述連接部的步驟,包括:
37、利用第二子段柵線縫隙、所述第二柵線縫隙,將導(dǎo)電材料填于所述第二空隙內(nèi)形成多個所述柵極層中的連接部。
38、在本技術(shù)的一些實施例中,所述于所述第二空隙內(nèi)形成所述連接部的步驟之前,還包括:
39、去除所述第二子段柵線縫隙、及所述第二柵線縫隙內(nèi)的第二犧牲層。
40、在本技術(shù)的一些實施例中,所述在各所述接觸孔中形成接觸部的步驟,包括:
41、將導(dǎo)電材料填于所述接觸孔內(nèi)形成所述接觸部。
42、在本技術(shù)的一些實施例中,所述柵極層及所述接觸部形成后,還包括:
43、于所述第一柵線縫隙、所述第二柵線縫隙及所述第三柵線縫隙內(nèi)分別填入第一柵線隔離結(jié)構(gòu)、第二柵線隔離結(jié)構(gòu)及第三柵線隔離結(jié)構(gòu)。
44、本技術(shù)還提供一種半導(dǎo)體器件,包括:
45、堆疊結(jié)構(gòu),所述堆疊結(jié)構(gòu)包括沿第一方向排布的存儲區(qū)域及連接區(qū)域,所述堆疊結(jié)構(gòu)還包括沿所述堆疊結(jié)構(gòu)的堆疊方向交疊設(shè)置的多個柵極層及多個柵極絕緣層;
46、于所述存儲區(qū)域與所述連接區(qū)域的兩側(cè)沿所述第一方向延伸的第一柵線隔離結(jié)構(gòu),以及于所述連接區(qū)域的所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)之間延伸于所述第一方向的至少一第二柵線隔離結(jié)構(gòu),所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)及所述第二柵線隔離結(jié)構(gòu)沿第二方向排列,所述第一方向與所述第二方向相交;
47、于所述連接區(qū)域中的所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)之間的多個接觸部;
48、其中,多個所述柵極層分別包括至少位于所述存儲區(qū)域的主體部及位于所述連接區(qū)域的連接部,所述連接部沿所述第一方向延伸并連接所述主體部與所述接觸部,部分所述連接部在所述第二方向上鄰接于所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè),及部分所述連接部在所述第二方向上鄰接于所述第二柵線隔離結(jié)構(gòu)的一側(cè)。
49、在本技術(shù)的一些實施例中,所述半導(dǎo)體器件還包括位于所述堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)的溝道結(jié)構(gòu)、及位于所述堆疊結(jié)構(gòu)內(nèi)的虛擬溝道結(jié)構(gòu);
50、其中,所述溝道結(jié)構(gòu)位于所述存儲區(qū)域內(nèi),所述虛擬溝道結(jié)構(gòu)位于所述連接區(qū)域內(nèi);
51、所述虛擬溝道結(jié)構(gòu)包括第一虛擬溝道結(jié)構(gòu),所述第一虛擬溝道結(jié)構(gòu)沿所述第一方向成行排布,所述第一虛擬溝道結(jié)構(gòu)在所述第二方向上位于所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)靠近所述接觸部的一側(cè),或者,所述第一虛擬溝道結(jié)構(gòu)在所述第二方向上位于所述第二柵線隔離結(jié)構(gòu)靠近所述接觸部的一側(cè)。
52、在本技術(shù)的一些實施例中,所述虛擬溝道結(jié)構(gòu)包括第二虛擬溝道結(jié)構(gòu),所述第二虛擬溝道結(jié)構(gòu)位于所述連接區(qū)域沿所述第一方向上靠近所述存儲區(qū)域的一側(cè),所述第二虛擬溝道結(jié)構(gòu)沿所述第二方向成列排布。
53、在本技術(shù)的一些實施例中,所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)包括第一子段柵線隔離結(jié)構(gòu)、第二子段柵線隔離結(jié)構(gòu)及第三子段柵線隔離結(jié)構(gòu),所述第一子段柵線隔離結(jié)構(gòu)至少部分位于所述存儲區(qū)域,所述第二子段柵線隔離結(jié)構(gòu)及所述第三子段柵線隔離結(jié)構(gòu)位于所述連接區(qū)域,所述第三子段柵線隔離結(jié)構(gòu)沿所述第一方向間隔于所述第一子段柵線隔離結(jié)構(gòu)及所述第二子段柵線隔離結(jié)構(gòu)之間;
54、其中,所述第二子段柵線隔離結(jié)構(gòu)在所述第二方向的一側(cè)鄰接所述連接部。
55、在本技術(shù)的一些實施例中,所述第三子段柵線隔離結(jié)構(gòu)包括第一保護層,所述第一保護層的材料為絕緣材料。
56、在本技術(shù)的一些實施例中,沿所述堆疊結(jié)構(gòu)的堆疊方向,各所述接觸部連接至不同的所述柵極層。
57、在本技術(shù)的一些實施例中,所述半導(dǎo)體器件還包括至少部分位于所述存儲區(qū)域中的第三柵線隔離結(jié)構(gòu),所述第三柵線隔離結(jié)構(gòu)沿所述第一方向延伸,并且在所述第二方向上,所述第三柵線隔離結(jié)構(gòu)位于所述第一柵線隔離結(jié)構(gòu)之間。
58、本技術(shù)還提供一種存儲器,所述存儲器包括如任一上述的半導(dǎo)體器件。
59、本技術(shù)還提供一種存儲系統(tǒng),所述存儲系統(tǒng)包括存儲器以及控制器,所述控制器耦合至所述存儲器,且用于控制所述存儲器存儲數(shù)據(jù);
60、其中,所述存儲器包括如任一上述的半導(dǎo)體器件。
61、本技術(shù)提供的半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲器、存儲系統(tǒng),通過在半導(dǎo)體器件的連接區(qū)域內(nèi)將部分連接部鄰接于第二柵線隔離結(jié)構(gòu)設(shè)置,以供部分接觸部與存儲區(qū)域相連通,使半導(dǎo)體器件的連接區(qū)域能夠在有限的面積內(nèi)增設(shè)更多接觸部,有效提升連接區(qū)域的面積利用率。