本申請涉及半導(dǎo)體設(shè)計及制造領(lǐng)域，更具體地，涉及半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制備方法以及存儲系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、為了實現(xiàn)更高的存儲密度，半導(dǎo)體器件中堆疊的層數(shù)會顯著增加，例如由32層發(fā)展到64層，再到96層甚至128層等。然而，隨著半導(dǎo)體器件中堆疊的層數(shù)的增加，其穩(wěn)定性會隨之降低。

2、因而，如何在提高半導(dǎo)體器件的存儲密度的前提下，提高半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的實施方式提供了可至少部分解決相關(guān)技術(shù)中存在的上述問題、或其他問題的半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲系統(tǒng)。

2、本申請一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括：導(dǎo)電層；疊層結(jié)構(gòu)，位于所述導(dǎo)電層的一側(cè)，所述疊層結(jié)構(gòu)包括交替堆疊的柵極層和電介質(zhì)層；以及溝道結(jié)構(gòu)，沿堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)，并延伸進所述導(dǎo)電層，所述溝道結(jié)構(gòu)沿所述堆疊方向包括彼此連接的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分沿所述堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)，并由內(nèi)向外包括第一溝道層和功能層；以及所述第二部分沿所述堆疊方向延伸進所述導(dǎo)電層，并由內(nèi)向外包括所述第一溝道層和第二溝道層。

3、在本申請的一個實施方式中，所述第二溝道層和所述導(dǎo)電層在所述堆疊方向具有相同的厚度。

4、在本申請的一個實施方式中，在垂直于所述堆疊方向的方向，所述第二溝道層的厚度大于所述第一溝道層的厚度。

5、在本申請的一個實施方式中，所述第一溝道層包括的半導(dǎo)體材料層和所述第二溝道層包括的半導(dǎo)體材料層均包含相同類型的摻雜元素；或者所述第一溝道層包括的半導(dǎo)體材料層、所述第二溝道層包括的半導(dǎo)體材料層和所述導(dǎo)電層包括的半導(dǎo)體材料層均包含相同類型的摻雜元素。

6、在本申請的一個實施方式中，所述第二溝道層的摻雜元素的摻雜濃度大于所述第一溝道層的摻雜元素的摻雜濃度。

7、在本申請的一個實施方式中，所述半導(dǎo)體器件還包括位于所述導(dǎo)電層與一側(cè)相對的另一側(cè)的基底；以及所述溝道結(jié)構(gòu)還包括被所述第一溝道層圍繞的溝道填充層，其中，所述溝道填充層沿所述堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)和所述導(dǎo)電層，并延伸進所述基底。

8、在本申請的一個實施方式中，所述半導(dǎo)體器件還包括在垂直于所述堆疊方向的方向與所述溝道結(jié)構(gòu)具有間距的柵線間隙結(jié)構(gòu)，所述柵線間隙結(jié)構(gòu)沿所述堆疊方向包括彼此連接的第一分部和第二分部，其中，所述第一分部沿所述堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)，并包括間隙填充層以及設(shè)置于所述疊層結(jié)構(gòu)與所述間隙填充層之間的第一側(cè)壁隔離層；以及所述第二分部沿所述堆疊方向至少貫穿所述導(dǎo)電層，并包括所述間隙填充層以及設(shè)置于所述導(dǎo)電層與所述間隙填充層之間的第二側(cè)壁隔離層。

9、在本申請的一個實施方式中，所述第一側(cè)壁隔離層和所述第二側(cè)壁隔離層包括不同的材質(zhì)。

10、在本申請的一個實施方式中，所述第二側(cè)壁隔離層和所述第二溝道層包括相同的材質(zhì)。

11、在本申請的一個實施方式中，在垂直于所述堆疊方向的方向，所述第二溝道層的厚度大于或等于所述功能層具的厚度。

12、在本申請的一個實施方式中，所述第二部分沿所述堆疊方向貫穿所述導(dǎo)電層。

13、在本申請的一個實施方式中，不同的所述溝道結(jié)構(gòu)的第二部分沿所述堆疊方向具有不同的厚度。

14、本申請另一方面提供了一種制備半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括：在襯底的第一側(cè)形成疊層結(jié)構(gòu)和初始溝道結(jié)構(gòu)，其中所述襯底包括導(dǎo)電層，所述疊層結(jié)構(gòu)包括交替堆疊的柵極層和電介質(zhì)層，所述初始溝道結(jié)構(gòu)沿堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)并至少延伸進所述導(dǎo)電層；從與所述第一側(cè)相對的第二側(cè)，去除部分所述襯底以暴露所述導(dǎo)電層，并至少去除所述初始溝道結(jié)構(gòu)的初始功能層位于所述導(dǎo)電層中的部分以暴露所述初始溝道結(jié)構(gòu)的初始第一溝道層；形成初始第二溝道層，中所述初始第二溝道層至少覆蓋暴露的所述初始第一溝道層；以及去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層，以形成第一溝道層和第二溝道層。

15、在本申請的一個實施方式中，在去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：對所述導(dǎo)電層以及去除處理后剩余的所述初始第一溝道層和所述初始第二溝道層進行平坦化處理。

16、在本申請的一個實施方式中，所述初始溝道結(jié)構(gòu)還包括被所述初始第一溝道層圍繞的初始溝道填充層，在去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：去除部分所述初始溝道填充層，其中去除的部分所述初始溝道填充層與去除的部分所述初始第一溝道層相對應(yīng)。

17、在本申請的一個實施方式中，去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：采用相同類型的摻雜元素，對去除處理后剩余的所述初始第一溝道層和所述初始第二溝道層進行摻雜。

18、在本申請的一個實施方式中，所述襯底包括導(dǎo)電層，所述方法還包括：采用所述相同類型的摻雜元素，對所述導(dǎo)電層進行摻雜。

19、在本申請的一個實施方式中，所述疊層結(jié)構(gòu)還包括在垂直于所述堆疊方向的方向上與所述溝道結(jié)構(gòu)具有間距的初始柵線間隙結(jié)構(gòu)，所述初始柵線間隙結(jié)構(gòu)沿所述堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)并延伸至所述襯底，所述方法還包括：在去除部分所述襯底以及所述初始溝道結(jié)構(gòu)的初始功能層延伸進所述襯底的部分的制程中，去除所述初始柵線間隙結(jié)構(gòu)的初始第一側(cè)壁隔離層延伸進所述襯底的部分，以暴露所述初始柵線間隙結(jié)構(gòu)的間隙填充層；采用所述初始第二溝道層覆蓋暴露的所述間隙填充層；以及去除部分覆蓋在所述間隙填充層上的所述初始第二溝道層，以形成第二側(cè)壁隔離層，其中，所述第二側(cè)壁隔離層位于所述導(dǎo)電層與所述間隙填充層之間。

20、在本申請的一個實施方式中，通過至少去除所述初始溝道結(jié)構(gòu)的初始功能層位于所述導(dǎo)電層中的部分，在所述導(dǎo)電層中形成多個第一開口，在形成初始第二溝道層，其中所述初始第二溝道層至少覆蓋暴露的所述初始第一溝道層之前，所述方法還包括：沿垂直于所述堆疊方向的方向擴大所述第一開口的尺寸，以形成第二開口；其中，所述初始第二溝道層至少填充于所述第二開口。

21、本申請又一方面提供了一種存儲系統(tǒng)，所述存儲系統(tǒng)包括控制器和本申請一方面提供的半導(dǎo)體器件，所述控制器用于向所述半導(dǎo)體器件中存儲數(shù)據(jù)。

22、本申請又一方面提供了一種電子設(shè)備，包括本申請又一方面提供的存儲系統(tǒng)。

23、根據(jù)本申請至少一個實施方式提供的半導(dǎo)體器件、半導(dǎo)體器件的制備方法、存儲系統(tǒng)及電子設(shè)備，溝道結(jié)構(gòu)可包括沿堆疊方向貫穿疊層結(jié)構(gòu)并延伸進導(dǎo)電層的第一溝道層，以及位于第一溝道層與導(dǎo)電層之間的第二溝道層，通過第二溝道層可增強第一溝道層與導(dǎo)電層的有效連接，提高溝道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，并進而改善半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定性。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，其中，

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件，其中，

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，

13.一種制備半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，在去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述初始溝道結(jié)構(gòu)還包括被所述初始第一溝道層圍繞的初始溝道填充層，在去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，去除部分所述初始第一溝道層和部分所述初始第二溝道層之后，所述方法還包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述方法還包括：

18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述疊層結(jié)構(gòu)還包括在垂直于所述堆疊方向的方向上與所述初始溝道結(jié)構(gòu)具有間距的初始柵線間隙結(jié)構(gòu)，所述初始柵線間隙結(jié)構(gòu)沿所述堆疊方向貫穿所述疊層結(jié)構(gòu)并延伸至所述襯底，所述方法還包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，通過至少去除所述初始溝道結(jié)構(gòu)的初始功能層位于所述導(dǎo)電層中的部分，在所述導(dǎo)電層中形成多個第一開口，在形成初始第二溝道層，其中所述初始第二溝道層至少覆蓋暴露的所述初始第一溝道層之前，所述方法還包括：

20.一種存儲系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┌雽?dǎo)體器件及其制備方法、存儲系統(tǒng)。半導(dǎo)體器件包括：導(dǎo)電層、疊層結(jié)構(gòu)和溝道結(jié)構(gòu)。疊層結(jié)構(gòu)位于導(dǎo)電層的一側(cè)，并包括交替堆疊的柵極層和電介質(zhì)層。溝道結(jié)構(gòu)沿堆疊方向貫穿疊層結(jié)構(gòu)，并延伸進導(dǎo)電層，溝道結(jié)構(gòu)沿堆疊方向包括彼此連接的第一部分和第二部分，其中第一部分沿堆疊方向貫穿疊層結(jié)構(gòu)，并由內(nèi)向外包括第一溝道層和功能層，第二部分沿堆疊方向延伸進導(dǎo)電層，并由內(nèi)向外包括第一溝道層和第二溝道層。

技術(shù)研發(fā)人員：苗利娜,肖亮,張明康,趙祎,伍術(shù)
受保護的技術(shù)使用者：長江存儲科技有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9