本公開涉及集成電路領(lǐng)域,特別是涉及一種nor型存儲器件。
背景技術(shù):
1、目前閃存(flashmemory)分為nor型和nand型,其中前者將存儲單元并聯(lián)排列而后者將存儲單元串聯(lián)排列。由于存儲單元電路結(jié)構(gòu)的差別,相比于nand型存儲器,較難提高nor型存儲器中存儲器件的集成密度。
2、由此,提出了許多新型設(shè)計來盡量提高nor型存儲器中存儲單元的集成密度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本公開要解決的一個技術(shù)問題是提供一種具有新型結(jié)構(gòu)的nor型存儲器件來提高其集成密度,并且制造工藝簡單易行。
2、根據(jù)本公開的第一個方面,提供了一種nor型存儲器件,包括:沿豎直方向交替堆疊的至少兩個源/漏接觸層和至少一個隔離層;豎直延伸穿過所述源/漏接觸層和所述隔離層的柵極結(jié)構(gòu);以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)外周的半導(dǎo)體層;其中,分別緊鄰所述隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層被分別連接到兩個位線/源極線,并且與所述柵極結(jié)構(gòu)和所述半導(dǎo)體層形成一個存儲晶體管。
3、可選地,沿豎直方向交替堆疊的源/漏接觸層和隔離層分別包括h+1個源/漏接觸層和h個隔離層,其中h為大于1的自然數(shù);所述柵極結(jié)構(gòu)外周設(shè)有半導(dǎo)體層;每個源/漏接觸層均連接到各自不同的位線/源極線;以及分別緊鄰每個隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層、所述柵極結(jié)構(gòu)以及位于對應(yīng)隔離層與所述柵極結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體層形成對應(yīng)的一個存儲晶體管,從而形成豎直堆疊的h個存儲晶體管。
4、可選地,所述半導(dǎo)體層設(shè)置于柵極結(jié)構(gòu)與所述源/漏接觸層和所述隔離層之間,并在柵極結(jié)構(gòu)外周沿豎直方向連續(xù)延伸。
5、可選地,所述半導(dǎo)體層包括沿豎直方向間隔分布的設(shè)置于各個隔離層與所述柵極結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體子層。
6、可選地,所述柵極結(jié)構(gòu)接觸所述源/漏接觸層的側(cè)壁;所述隔離層對應(yīng)于所述柵極結(jié)構(gòu)的位置設(shè)有朝向遠離所述柵極結(jié)構(gòu)方向延伸的凹進;以及所述半導(dǎo)體層設(shè)置于所述凹進內(nèi)并接觸所述柵極結(jié)構(gòu)和所述隔離層。
7、可選地,所述nor型存儲器件包括在水平面上排列成n行與m列的多個豎直延伸穿過所述源/漏接觸層和所述隔離層的柵極結(jié)構(gòu),其中,n和m均為大于1的自然數(shù);同一行的各個柵極結(jié)構(gòu)中的部分或全部連接同一字線;同一列的各個柵極結(jié)構(gòu)形成的存儲晶體管中的位于同一豎直層級的源/漏接觸層中的部分或全部連接同一位線/源極線;以及相鄰列的柵極結(jié)構(gòu)形成的存儲晶體管中的位于同一豎直層級的源/漏接觸層是彼此隔離的。
8、可選地,同一列的各個柵極結(jié)構(gòu)形成的存儲晶體管共用所述源/漏接觸層,每列源/漏接觸層的一個或兩個末端設(shè)有用于連接各自的位線/源極線的金屬線的接觸孔。
9、可選地,至少一列的柵極結(jié)構(gòu)中包括i個子列的柵極結(jié)構(gòu),其中,i為大于1的自然數(shù);至少兩個相鄰的子列的柵極結(jié)構(gòu)在列方向上設(shè)有間隔。
10、可選地,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在列方向相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)具有相同距離;或,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在行方向相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)具有相同距離;或,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在行方向和列方向上相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)都具有相同距離。
11、可選地,所述源/漏接觸層為金屬層或多晶硅層,或所述源/漏接觸層為包含金屬或多晶硅的材料制成的;并且/或者所述隔離層為硅氧化物層或硅氮化物層,或所述隔離層為包含硅氧化物或硅氮化物的材料制成的;并且/或者所述半導(dǎo)體層為多晶硅層,或所述半導(dǎo)體層為包含多晶硅的材料制成的。
12、根據(jù)本公開的第二個方面,提供了一種制造nor型存儲器件的方法,包括:在襯底之上沿豎直方向交替堆疊形成至少兩個源/漏接觸層和至少一個隔離層;形成豎直方向延伸穿過所述源/漏接觸層和所述隔離層的柵極孔;在所述柵極孔中形成柵極結(jié)構(gòu)、以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)外周的半導(dǎo)體層;以及將分別緊鄰所述隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層分別連接到兩個位線/源極線;其中,分別緊鄰所述隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層與所述柵極結(jié)構(gòu)和所述半導(dǎo)體層形成一個存儲晶體管。應(yīng)理解,這些步驟的描述順序并不意味著其執(zhí)行順序,而是可以根據(jù)需要任意設(shè)置這些步驟的執(zhí)行順序。
13、可選地,沿豎直方向交替堆疊的源/漏接觸層和隔離層分別包括h+1個源/漏接觸層和h個隔離層,其中h為大于1的自然數(shù);所述柵極結(jié)構(gòu)外周設(shè)有半導(dǎo)體層;每個源/漏接觸層均連接到各自不同的位線/源極線;以及分別緊鄰每個隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層、所述柵極結(jié)構(gòu)以及位于對應(yīng)隔離層與所述柵極結(jié)構(gòu)之間的半導(dǎo)體層形成對應(yīng)的一個存儲晶體管,從而形成豎直堆疊的h個存儲晶體管。
14、可選地,在所述柵極孔中形成柵極結(jié)構(gòu)、以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)外周的半導(dǎo)體層的步驟包括:在所述柵極孔中沉積半導(dǎo)體材料連續(xù)地覆蓋柵極孔的側(cè)壁,以在所述柵極孔與所述源/漏接觸層和所述隔離層之間形成連續(xù)的半導(dǎo)體層;以及在所述柵極孔中,在所述半導(dǎo)體層上形成所述柵極結(jié)構(gòu)。
15、可選地,在所述柵極孔中形成柵極結(jié)構(gòu)、以及位于所述柵極結(jié)構(gòu)外周的半導(dǎo)體層的步驟包括:選擇性刻蝕通過所述柵極孔暴露的所述隔離層,以使所述隔離層對應(yīng)于所述柵極結(jié)構(gòu)的位置設(shè)有朝向遠離所述柵極結(jié)構(gòu)方向延伸的凹進;在所述柵極孔中沉積半導(dǎo)體材料連續(xù)地覆蓋柵極孔的側(cè)壁,以在所述柵極孔與所述源/漏接觸層和所述隔離層之間形成連續(xù)的半導(dǎo)體層;對所述半導(dǎo)體材料進行回刻,去除在所述柵極孔對應(yīng)于所述源/漏接觸層位置的側(cè)壁上的半導(dǎo)體材料,留下位于所述隔離層的凹進內(nèi)的半導(dǎo)體材料以作為所述半導(dǎo)體層;以及在所述柵極孔中,形成所述柵極結(jié)構(gòu),使得所述柵極結(jié)構(gòu)接觸所述源/漏接觸層的側(cè)壁以及所述半導(dǎo)體層。
16、可選地,形成豎直延伸穿過所述源/漏接觸層和所述隔離層的柵極孔的步驟包括:形成在水平面上排列成n行與m列的多個豎直延伸穿過所述源/漏接觸層和所述隔離層的柵極孔,其中,n和m均為大于1的自然數(shù);將分別緊鄰所述隔離層上方和下方的兩個源/漏接觸層分別連接到兩個位線/源極線的步驟包括:將通過同一列的各個柵極孔形成的存儲晶體管中的位于同一豎直層級的源/漏接觸層中的部分或全部連接同一位線/源極線;以及所述方法還包括:在相鄰列的柵極孔或?qū)?yīng)形成的柵極結(jié)構(gòu)之間形成貫穿各個源/漏接觸層的溝槽,并且在所述溝槽中填充絕緣材料,使得通過相鄰列的柵極孔形成的存儲晶體管中的各個源/漏接觸層是彼此隔離的。
17、可選地,在所述方法中,通過同一列的各個柵極孔形成的存儲晶體管共用所述源/漏接觸層,并且在每列源/漏接觸層的一個或兩個末端以臺階狀方式形成有用于連接各自的位線/源極線的金屬線的接觸孔。
18、可選地,在所述方法中,至少一列的柵極結(jié)構(gòu)中包括i個子列的柵極結(jié)構(gòu),其中,i為大于1的自然數(shù);至少兩個相鄰的子列的柵極結(jié)構(gòu)在列方向上設(shè)有間隔。
19、可選地,在所述方法中,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在列方向相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)具有相同距離;或,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在行方向相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)具有相同距離;或,所述i個子列中的每個柵極結(jié)構(gòu)與其在行方向和列方向上相鄰的各個柵極結(jié)構(gòu)都具有相同距離。
20、可選地,在所述方法中,所述源/漏接觸層為金屬層或多晶硅層,或所述源/漏接觸層為包含金屬或多晶硅的材料制成的;并且/或者所述隔離層為硅氧化物層或硅氮化物層,或所述隔離層為包含硅氧化物或硅氮化物的材料制成的;并且/或者所述半導(dǎo)體層為多晶硅層,或所述半導(dǎo)體層為包含多晶硅的材料制成的。
21、由此,本公開提出了一種新型的豎直堆疊的nor型存儲器件結(jié)構(gòu),其提高了存儲陣列的集成密度且結(jié)構(gòu)簡單、制造工藝簡單易行。