[發明專利]存儲器件

在審

• 申請號: 202110382058.7
• 申請日: 2020-04-17
• 公開（公告）號: CN113113417A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 湯強;侯春源
• 申請（專利權）人: 長江存儲科技有限責任公司
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11551;H01L27/1157;H01L27/11578;H01L29/78
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 劉柳;楊錫勱

一種存儲器件包括第一襯底、第一存儲陣列、第二襯底和至少一個第一垂直晶體管。第一存儲陣列設置在第一襯底上。第一存儲陣列包括至少一個第一字線結構。第一存儲陣列在垂直方向上設置在第一襯底與第二襯底之間。第一垂直晶體管與第一字線結構電連接。至少一個第一垂直晶體管的至少一部分設置在第二襯底中。

本申請是申請日為2020年4月17日、申請號為202080000854.3、名稱為“存儲器件”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本公開涉及存儲器件，并且更具體地涉及包括垂直晶體管的存儲器件。

背景技術

通過改善工藝技術、電路設計、編程算法和制作工藝，將平面存儲單元縮放到較小的尺寸。然而，隨著存儲單元的特征尺寸接近下限，平面工藝和制作技術變得具有挑戰性和昂貴的。結果，平面存儲單元的存儲密度接近上限。

三維(3D)存儲器結構可以解決平面存儲單元中的密度限制。3D存儲架構包括存儲陣列和用于控制到和來自存儲陣列的信號的外圍器件。隨著存儲器件的尺寸變小，并且存儲單元密度變高，存儲陣列與外圍器件之間的互連結構變得更復雜，并且影響相關的電路設計和/或相關的制造工藝。

發明內容

在本公開中提供了存儲器件。在所述存儲器件中，設置在襯底中的垂直晶體管電連接到設置在另一襯底上的存儲陣列的字線結構?？梢詼p小垂直晶體管在襯底上占據的區域，并且可以相應地簡化垂直晶體管與字線結構之間的連接結構。

根據本公開的實施例，提供了存儲器件。所述存儲器件包括第一襯底、第一存儲陣列、第二襯底和至少一個第一垂直晶體管。第一存儲陣列設置在第一襯底上。第一存儲陣列包括至少一個第一字線結構。第一存儲陣列在垂直方向上設置在第一襯底與第二襯底之間。第一垂直晶體管與第一字線結構電連接。至少一個第一垂直晶體管的至少一部分設置在第二襯底中。

在一些實施例中，至少一個第一垂直晶體管包括在垂直方向上穿透第二襯底的第一半導體溝道。

在一些實施例中，至少一個第一垂直晶體管還包括第一柵電極，所述第一柵電極設置在第二襯底中，并且在水平方向上圍繞第一半導體溝道。

在一些實施例中，至少一個第一垂直晶體管還包括第一柵極電介質層，所述第一柵極電介質層設置在第二襯底中，并且設置在第一柵電極與第一半導體溝道之間。

在一些實施例中，第一存儲陣列包括至少一個第一字線結構中的多個第一字線結構，并且存儲器件包括至少一個第一垂直晶體管中的多個第一垂直晶體管，所述多個第一垂直晶體管分別與至少一個第一字線結構中的多個第一字線結構電連接。

在一些實施例中，至少一個第一垂直晶體管中的多個第一垂直晶體管的第一柵電極在第二襯底中彼此物理連接和電連接。

在一些實施例中，第二襯底包括半導體區，并且第一柵電極包括設置在第二襯底中的摻雜區。

在一些實施例中，存儲器件還包括設置在第二襯底中的隔離結構，并且隔離結構設置在半導體區與第一柵電極之間。

在一些實施例中，存儲器件還包括設置在至少一個第一垂直晶體管與至少一個第一字線結構之間的字線接觸結構，并且至少一個第一字線結構經由字線接觸結構與至少一個第一垂直晶體管電連接。

在一些實施例中，至少一個第一垂直晶體管在垂直方向上完全覆蓋字線接觸結構。

在一些實施例中，第二襯底在垂直方向上具有第一側和與第一側相對的第二側，并且第一存儲陣列和字線接觸結構設置在第二襯底的第一側處。

在一些實施例中，存儲器件還包括導電線和連接結構。導電線設置在第二襯底的第二側處，并且連接結構設置在第二襯底的第二側處，并且設置在導電線與至少一個第一垂直晶體管之間。導電線經由連接結構、至少一個第一垂直晶體管和字線接觸結構與至少一個第一字線結構電連接。