具有柵極底部隔離的晶體管器件及其制造方法技術

實施例涉及晶體管器件，該晶體管器件包含半導體材料的柱，該半導體材料的柱從與導電接觸線相接觸的底部部分垂直地延伸，其中該導電接觸線在水平方向上橫向地延伸經過該柱、該柱的橫向側面上的柵極絕緣襯墊層、該柵極絕緣襯墊層上的沿該柱的橫向側面延伸的柵電極、以及電絕緣半導體氧化物材料的區域，該電絕緣半導體氧化物材料的區域填充該柵電極的底部部分和該導電接觸線的頂部部分之間的空間。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】201580003550

【技術保護點】
一種制造器件中的一個或多個晶體管的方法，所述方法包含：a)提供基部，所述基部包含與多個電絕緣線水平地交替布置的多個導電接觸線，其中所述多個電絕緣線使所述多個導電接觸線中的每一個與所述多個導電接觸線中的其他導電接觸線絕緣；b)在所述多個導電接觸線的頂部表面中形成凹陷；c)在所述基部的頂部表面上形成層堆疊體，所述層堆疊體包含半導體材料的至少一層，其中所述半導體材料延伸入并填充所述凹陷；d)圖案化所述層堆疊體，以暴露所述多個電絕緣線，并在所述層堆疊體中形成水平地延伸的第一多個溝槽，所述第一多個溝槽疊蓋所述暴露的多個電絕緣線；e)用電絕緣填充材料填充所述第一多個溝槽；f)圖案化所述層堆疊體和所述電絕緣填充材料以形成第二多個溝槽，所述第二多個溝槽在橫向于所述第一多個溝槽的方向上水平地延伸，其中所述第二多個溝槽中的每一個的底部包含所述多個上絕緣層以及填充所述一個或多個凹陷的多個半導體材料的水平地交替布置的暴露的區域；以及g)使填充所述一個或多個凹陷的半導體材料的一個或多個區域氧化，以形成一個或多個絕緣氧化物區域。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.03.25 US 14/224,2901.一種制造器件中的一個或多個晶體管的方法，所述方法包含：a)提供基部，所述基部包含與多個電絕緣線水平地交替布置的多個導電接觸線，其中所述多個電絕緣線使所述多個導電接觸線中的每一個與所述多個導電接觸線中的其他導電接觸線絕緣；b)在所述多個導電接觸線的頂部表面中形成凹陷；c)在所述基部的頂部表面上形成層堆疊體，所述層堆疊體包含半導體材料的至少一層，其中所述半導體材料延伸入并填充所述凹陷；d)圖案化所述層堆疊體，以暴露所述多個電絕緣線，并在所述層堆疊體中形成水平地延伸的第一多個溝槽，所述第一多個溝槽疊蓋所述暴露的多個電絕緣線；e)用電絕緣填充材料填充所述第一多個溝槽；f)圖案化所述層堆疊體和所述電絕緣填充材料以形成第二多個溝槽，所述第二多個溝槽在橫向于所述第一多個溝槽的方向上水平地延伸，其中所述第二多個溝槽中的每一個的底部包含所述多個上絕緣層以及填充所述一個或多個凹陷的多個半導體材料的水平地交替布置的暴露的區域；以及g)使填充所述一個或多個凹陷的半導體材料的一個或多個區域氧化，以形成一個或多個絕緣氧化物區域。2.如權利要求1所述的方法，其中：所述多個電絕緣線的每一個包含第一電絕緣的材料的上層，所述第一電絕緣的材料的上層疊蓋第二電絕緣材料的下層；所述層堆疊體包含第三電絕緣材料的層，所述第三電絕緣材料的層疊蓋所述半導體材料的至少一層；以及所述電絕緣填充材料包含第四電絕緣材料。3.如權利要求2所述的方法，還包含：h)在所述第二多個溝槽的每一個的側面和底部上沉積電絕緣材料的柵極絕緣襯墊層；i)在所述第二多個溝槽中形成多個導電柵電極，其中所述多個導電柵電極的每一個的底部部分通過所述多個絕緣氧化物區域與所述多個導電的接觸線中的相應的一個分隔開且電絕緣。4.如權利要求3所述的方法，其中步驟(d)包含蝕刻所述層堆疊體，并且其中所述基部充當蝕刻終止。5.如權利要求4所述的方法，其中所述半導體材料的至少一層包含第一導電類型半導體材料的中間層，所述第一導電類型半導體材料的中間層被夾在第二導電類型半導體材料的上層和所述第二導電類型半導體材料的下層之間。6.如權利要求5所述的方法，其中所述第一導電類型是n型，并且所述第二導電類型是p型。7.如權利要求5所述的方法，其中所述第一導電類型是p型，并且所述第二導電類型是n型。8.如權利要求5所述的方法，其中所述半導體材料包含多晶硅。9.如權利要求5所述的方法，其中步驟(f)包含形成多個半導體材料的柱，每一個所述半導體材料的柱從所述多個導電的接觸線中的相應的一個垂直直地延伸，所述多個柱中的每一個包含一個或多個晶體管之一的溝道區域。10.如權利要求9所述的方法，其中：所述層堆疊體包含阻擋金屬層，所述阻擋金屬層設置在所述多個導電接觸線和所述至少一個半導體層的底部表面之間，所述阻擋層配置為在步驟(g)期間抑制所述多個導電接觸線和所述至少一個半導體層之間的化合物的形成。11.如權利要求10所述的方法，其中，步驟(g)包含在所述多個凹陷的角部中形成殘留物，其中所述殘留物包含以下一者或兩者：未氧化的半導體材料，所述未氧化的半導體材料來自延伸入所述多個凹陷的至少一個半導體層的部分，以及氧化的金屬材料殘留物，所述氧化的金屬殘留物來自所述阻擋金屬層。12.如權利要求11所述的方法，其中所述氧化的金屬材料殘留物包含金屬氧化物或金屬氮氧化物。13.如權利要求10所述的方法，其中所述第一絕緣材料和所述第三絕緣材料包含硅氮化物，并且所述第二絕緣材料和所述第四絕緣材料包含硅氧化物。14.如權利要求10所述的方法，其中：所述多個柱包含柱的陣列，所述柱的陣列具有沿第一水平方向延伸的柱的行，以及沿第二水平方向延伸的柱的行，所述第二水平方向橫向于所述第一水平方向；沿所述第一水平方向延伸的柱的行的每一行與所述多個導電的接觸線中的相應的一個共同電接觸；以及沿所述第二水平方向延伸的柱的行的每一行與所述多個柵電極中的相應的一個共同電接觸。15.如權利要求3所述的方法，其中所述器件包含固態存儲器器件存儲器器件，并且每個所述晶體管包含所述存儲器器件的選擇晶體管。16.如權利要求15所述的方法，其中所述固態存儲器器件包含三維存儲器器件。17.如權利要求15所述的方法，其中所述三維存儲器器件包含3D ReRAM器件或垂直NAND器件。18.如權利要求1所述的方法，其中所述一個或多個導電的接觸線包含鎢、鉬、鉻、貴金屬、或金屬硅化物中的至少一種。19.一種晶體管器件，包含：半導體材料的柱，所述半導體材料的柱從與導電接觸線相接觸的底部部分垂直地延伸，其中所述導電接觸線在水平方向上橫向地延伸經過所述柱；柵極絕緣襯墊層，在所述柱的橫向側面上；柵電極，在所述柵極絕緣襯墊層上，沿所述柱的側面延伸；以及電絕緣半導體氧化物材料的區域，所述電絕緣半導體氧化物材料的區域填充所述柵電極的底部部分和所述導電接觸線的頂部部分之間的空間。20.如權利要求19所述的器件，其中所述電絕緣半導體氧化物材料的區域實質上填充所述導電接觸線之上的凹陷，并且其中所述凹陷的角部包含以下一者或兩者：未氧化的半導體材料殘留物，所述未氧化的半導體材料殘留物設置在所述電絕緣半導體氧化物材料的區域之下，以及氧化的金屬材料殘留物，所述氧化的金屬材料殘留物來自設置于所述半導體材料...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S塔卡基，
申請(專利權)人：桑迪士克科技有限責任公司，
類型：發明
國別省市：美國;US