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半導(dǎo)體器件及其制造方法與流程

文檔序號(hào):12612969閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件包括:

第一源晶種層;

第二源晶種層,所述第二源晶種層被設(shè)置在所述第一源晶種層上方,同時(shí)與所述第一源晶種層間隔開;

堆疊結(jié)構(gòu),所述堆疊結(jié)構(gòu)被形成在所述第二源晶種層上;

溝道層,所述溝道層通過(guò)穿透所述堆疊結(jié)構(gòu)而延伸到所述第一源晶種層內(nèi);以及

夾層源層,所述夾層源層延伸到所述第一源晶種層與所述第二源晶種層之間的空間中,同時(shí)與所述溝道層、所述第一源晶種層和所述第二源晶種層接觸。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述第一源晶種層、所述第二源晶種層和所述夾層源層包括n型摻雜劑或p型摻雜劑。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述第一源晶種層、所述第二源晶種層和所述夾層源層包括硅。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件還包括形成在所述第二源晶種層上的刻蝕阻擋源層,所述刻蝕阻擋源層由具有相對(duì)于氧化物層比所述第二源晶種層更高的刻蝕選擇比的材料形成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述刻蝕阻擋源層包括摻雜碳的多晶硅。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述堆疊結(jié)構(gòu)包括被交替堆疊的夾層介電層和導(dǎo)電圖案。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件還包括:

狹縫,所述狹縫在所述溝道層之間且穿透所述堆疊結(jié)構(gòu)和所述第二源晶種層;

側(cè)壁絕緣層,所述側(cè)壁絕緣層被形成在所述狹縫的側(cè)壁上;以及

狹縫絕緣層,所述狹縫絕緣層填充在所述狹縫中,所述狹縫絕緣層被形成在所述側(cè)壁絕緣層上,所述狹縫絕緣層延伸至所述夾層源層的上部。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述側(cè)壁絕緣層被形成為氮化物層的單層。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述側(cè)壁絕緣層包括:

第一側(cè)壁絕緣層,所述第一側(cè)壁絕緣層包括氮化物層;

第二側(cè)壁絕緣層,所述第二側(cè)壁絕緣層被所述第一側(cè)壁絕緣層包圍,所述第二側(cè)壁絕緣層包括氧化物層;以及

第三側(cè)壁絕緣層,所述第三側(cè)壁絕緣層被所述第二側(cè)壁絕緣層包圍,所述第三側(cè)壁絕緣層包括氮化物層。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件包括:

第一多層圖案,所述第一多層圖案包圍每一個(gè)所述溝道層的、穿透所述堆疊結(jié)構(gòu)和所述第二源晶種層的第一部分的外壁;以及

第二多層圖案,所述第二多層圖案包圍每一個(gè)所述溝道層的、穿入所述第一源晶種層的上部的第二部分的外壁。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述第一多層圖案和所述第二多層圖案被所述夾層源層分開。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述第一多層圖案和所述第二多層圖案中的每一個(gè)包括:

隧道絕緣層,所述隧道絕緣層包圍每一個(gè)所述溝道層的外壁;

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層,所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層包圍所述隧道絕緣層;以及

阻擋絕緣層,所述阻擋絕緣層包圍所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件還包括設(shè)置在所述第一源晶種層下方的金屬源層,所述金屬源層由具有比所述第一源晶種層和所述第二源晶種層更低的電阻的材料形成。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件還包括:

第一阻隔金屬層,所述第一阻隔金屬層包圍所述金屬源層的側(cè)壁和底面;以及

第二阻隔金屬層,所述第二阻隔金屬層被設(shè)置在所述第一源晶種層與所述金屬源層之間。

15.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,該方法包括以下步驟:

形成初級(jí)源堆疊結(jié)構(gòu),所述初級(jí)源堆疊結(jié)構(gòu)包括被順序堆疊的第一源晶種層、犧牲層和第二源晶種層;

在所述第二源晶種層上交替地堆疊第一材料層和第二材料層;

形成通過(guò)穿透所述第一材料層和所述第二材料層而延伸到所述第一源晶種層內(nèi)的溝道層,所述溝道層各自被多層的層包圍;

在所述溝道層之間形成穿透所述第一材料層和所述第二材料層的狹縫;

形成源通孔,所述源通孔通過(guò)穿透通過(guò)所述狹縫暴露出的所述第二源晶種層而暴露出所述犧牲層;

通過(guò)所述源通孔來(lái)去除所述犧牲層和所述多層的層,由此形成將所述多層的層分為第一多層圖案和第二多層圖案的源區(qū)域,所述源區(qū)域暴露出在所述第一源晶種層與所述第二源晶種層之間的所述溝道層;以及

從通過(guò)所述源區(qū)域暴露出的所述溝道層、所述第一源晶種層和所述第二源晶種層生長(zhǎng)夾層源層。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述犧牲層由具有與所述第一源晶種層和所述第二源晶種層不同的刻蝕選擇比的材料形成。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述第一源晶種層和所述第二源晶種層包括摻雜有n型摻雜劑或p型摻雜劑的摻雜硅層。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,該方法還包括以下步驟:將來(lái)自所述第一源晶種層和所述第二源晶種層的所述摻雜劑擴(kuò)散到所述夾層源層中。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述初級(jí)源堆疊結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述第二源晶種層上的刻蝕阻擋源層,所述刻蝕阻擋源層包括具有相對(duì)于氧化物層比所述第二源晶種層更高的刻蝕選擇比的材料。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中,所述刻蝕阻擋源層包括摻雜碳的多晶硅。

21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述犧牲層包括未摻雜的硅層。

22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述多層的層包括包圍每一個(gè)所述溝道層的隧道絕緣層、包圍所述隧道絕緣層的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層和包圍所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層的阻擋絕緣層。

23.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,該方法還包括以下步驟:在去除所述犧牲層之前,在所述狹縫和所述源通孔的側(cè)壁上形成具有與所述犧牲層不同的刻蝕選擇比的側(cè)壁絕緣層。

24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,所述側(cè)壁絕緣層被形成為氮化物層的單層。

25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法,其中,所述側(cè)壁絕緣層由多層的層形成,所述多層的層具有:第一側(cè)壁絕緣層,所述第一側(cè)壁絕緣層包括氮化物層;第二側(cè)壁絕緣層,所述第二側(cè)壁絕緣層被所述第一側(cè)壁絕緣層包圍,所述第二側(cè)壁絕緣層包括氧化物層;以及第三側(cè)壁絕緣層,所述第三側(cè)壁絕緣層被所述第二側(cè)壁絕緣層包圍,所述第三側(cè)壁絕緣層包括氮化物層。

26.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,該方法還包括以下步驟:在形成所述源通孔之前,通過(guò)所述狹縫用第三材料層替換所述第一材料層或所述第二材料層。

27.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述初級(jí)源堆疊結(jié)構(gòu)還包括:第一保護(hù)層,所述第一保護(hù)層被設(shè)置在所述第一源晶種層與所述犧牲層之間;以及第二保護(hù)層,所述第二保護(hù)層被設(shè)置在所述第二源晶種層與所述犧牲層之間,

其中,所述第一保護(hù)層和所述第二保護(hù)層由具有與所述第一源晶種層、所述犧牲層和所述第二源晶種層不同的刻蝕選擇比的材料形成,并且在形成所述源區(qū)域時(shí)去除所述第一保護(hù)層和所述第二保護(hù)層。

28.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,所述初級(jí)源堆疊結(jié)構(gòu)被形成在具有比所述第一源晶種層和所述第二源晶種層更低的電阻的金屬源層上方。

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