[發明專利]存儲單元及其制造方法

有效

• 申請號: 202110286295.3
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN113066794B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 吳公一
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108;H01L21/8242
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 孫寶海;袁禮君

1.一種存儲單元，其特征在于，包括：

垂直晶體管，部分設置于基底中，所述垂直晶體管從下到上設置有源極、柵極、漏極，所述柵極連接字線，所述源極連接位線；

存儲接觸結構，包括：

埋入部，位于第一槽中，所述第一槽的側面被隔離結構包裹，所述埋入部的下表面連接所述垂直晶體管的漏極；

凸出部，位于所述埋入部之上并與所述埋入部的上表面連接，所述凸出部為柱狀結構；

存儲電容，具有下極板、介質層、上極板，所述下極板貼附所述凸出部，所述介質層貼附所述下極板，所述上極板貼附所述介質層；

其中，所述隔離結構的一部分環繞所述垂直晶體管的漏極和所述存儲接觸結構的所述埋入部，所述隔離結構的另一部分設置在相鄰兩條所述字線之間；

在所述存儲接觸結構中，所述埋入部的上表面大于下表面，所述凸出部的上表面、下表面均與所述埋入部的上表面相等；和/或，所述埋入部與所述凸出部均由摻雜半導體構成，所述埋入部的摻雜粒子種類與所述凸出部的摻雜粒子種類不完全相同，所述埋入部的摻雜濃度與所述凸出部的摻雜濃度不完全相同。

2.如權利要求1所述的存儲單元，其特征在于，所述隔離結構包括多個子結構，所述多個子結構的材料不完全相同。

3.如權利要求2所述的存儲單元，其特征在于，所述隔離結構包括：

第一子結構，具有順次連接的上部、中部與下部，所述上部連接所述存儲電容的所述下極板和所述介質層，且向下延伸至相鄰兩條所述字線之間，所述中部環繞所述第一槽的側表面，所述下部連接所述垂直晶體管的漏極以及所述字線；

第二子結構，連接所述第一子結構的所述上部、所述中部、所述下部以及所述字線。

4.如權利要求3所述存儲單元，其特征在于，所述第一子結構的材料包括氮化硅，所述第二子結構的材料包括二氧化硅。

5.如權利要求3所述存儲單元，其特征在于，所述第二子結構包括：

內層結構，連接所述第一子結構的中部和下部；

外層結構，設置于所述內層結構和所述第一子結構之間，連接所述第一子結構的上部、中部和所述字線的側部；

所述外層結構與所述內層結構的制造工藝不同。

6.一種存儲單元制造方法，其特征在于，用于制造如權利要求1~5任一項所述的存儲單元，包括：

提供基底，以所述基底為基礎制造垂直晶體管以及位于所述垂直晶體管上和相鄰兩條位線之間的隔離結構，所述垂直晶體管從下到上設置有源極、柵極、漏極，所述柵極連接字線，所述源極連接所述位線；

在所述隔離結構中與所述垂直晶體管相對的位置制造第一槽，所述第一槽的下表面露出所述垂直晶體管的漏極；

順次在所述第一槽中和所述第一槽的上表面沉積導電層，所述導電層的上表面距離所述第一槽的上表面具有第一高度；

對所述導電層中與所述第一槽不相對的位置蝕刻深度為所述第一高度的第二槽，以形成包括埋入部和凸出部的存儲接觸結構，所述埋入部位于所述第一槽中，所述凸出部位于所述埋入部上；

在所述凸出部的外表面順次形成存儲電容的下極板、介質層和上極板。

7.如權利要求6所述的存儲單元制造方法，其特征在于，所述以所述基底為基礎制造垂直晶體管以及位于所述垂直晶體管上和相鄰兩條位線之間的隔離結構包括：

在所述基底中制造埋入式位線；

在所述埋入式位線上方形成垂直于所述基底的表面的導電溝道，所述導電溝道的下部連接所述埋入式位線且位于所述基底中；

環繞所述導電溝道的中部從內向外順次形成柵氧化物層、金屬柵極層以及字線結構，所述字線結構由相鄰兩條字線構成；

在所述字線結構和所述導電溝道的上部形成初級隔離結構；

蝕刻所述初級隔離結構中與所述字線結構的中點相對的位置以及所述字線結構以形成字線隔離槽；

在所述字線隔離槽中以及所述初級隔離結構的頂層填充絕緣材料以形成所述隔離結構。