[發明專利]半導體存儲器件及其制造方法

在審

• 申請號: 202010822815.3
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112635471A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 孫龍勛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11521
• 分類號: H01L27/11521;H01L27/11551;H01L27/11568;H01L27/11578
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 李敬文

1.一種制造半導體存儲器件的方法，所述方法包括：

通過在襯底上交替堆疊多個第一絕緣層和多個第二絕緣層來形成模制結構；

對所述模制結構進行圖案化以形成第一溝槽，所述第一溝槽暴露所述模制結構的第一內側壁；

使用所述襯底作為種子，在所述第一溝槽中生長豎直半導體層，使得所述豎直半導體層覆蓋所述第一內側壁；

對所述模制結構進行圖案化以形成第二溝槽，所述第二溝槽暴露所述模制結構的第二內側壁；

通過從所述模制結構中經由所述第二溝槽選擇性地去除所述第二絕緣層來形成多個凹陷；以及

使用所述豎直半導體層作為種子，在相應的凹陷中水平生長多個水平半導體層。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，所述豎直半導體層被生長為具有沿著所述襯底的第一晶體結構的單晶結構。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，所述水平半導體層被生長為具有沿著所述豎直半導體層的第二晶體結構的單晶結構。

4.根據權利要求1所述的方法，其中，當生長所述水平半導體層時，在所述水平半導體層中的至少一個中發生晶格缺陷。

5.根據權利要求4所述的方法，其中，所述晶格缺陷從所述水平半導體層中的相應水平半導體層的底表面朝向所述相應水平半導體層的頂表面傾斜地延伸。

6.根據權利要求1所述的方法，其中，從所述豎直半導體層同時生長所述水平半導體層。

7.根據權利要求1所述的方法，其中，形成所述豎直半導體層包括：

在所述第一溝槽中形成覆蓋所述第一內側壁的間隔物；

形成填充所述第一溝槽的第三絕緣層；以及

用所述豎直半導體層取代所述間隔物。

8.根據權利要求7所述的方法，還包括：

在水平生長所述水平半導體層之后，選擇性地去除所述第三絕緣層；以及

選擇性地去除所述豎直半導體層。

9.根據權利要求1所述的方法，還包括：

圖案化所述水平半導體層以形成在第一方向上布置的多個半導體圖案；

形成在所述第一方向上延伸的位線，使得所述半導體圖案電連接至所述位線；以及

形成電連接至所述半導體圖案中的每一個的數據存儲元件。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括：

形成沿所述半導體圖案豎直延伸的柵電極。

11.一種半導體存儲器件，包括：

堆疊結構，包括在襯底上豎直堆疊的多個層，所述多個層中的每個層包括在第一方向上延伸的位線和在第二方向上從所述位線延伸的半導體圖案，所述第二方向與所述第一方向相交；

柵電極，穿透所述堆疊結構，并且沿所述多個層中的每個層中包括的半導體圖案豎直地延伸；以及

數據存儲元件，電連接至所述半導體圖案，

其中，所述數據存儲元件包括：

第一電極，電連接至所述半導體圖案；

第二電極，在所述第一電極上；和

介電層，在所述第一電極與所述第二電極之間，并且

其中，所述半導體圖案具有晶格缺陷，所述晶格缺陷從所述半導體圖案的底表面朝向所述半導體圖案的頂表面傾斜地延伸。

12.根據權利要求11所述的器件，其中，所述半導體圖案包括單晶硅。

13.根據權利要求11所述的器件，還包括：

第一硅化物圖案，在所述半導體圖案與所述位線之間；以及

第二硅化物圖案，在所述半導體圖案與所述第一電極之間。