[發(fā)明專利]半導(dǎo)體存儲器件

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111338530.3
• 申請日: 2021-11-12
• 公開（公告）號: CN114582869A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔賢根;李基碩;鄭承宰;慎重贊;安泰炫;鄭文泳;韓相然
• 申請（專利權(quán)）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所 11105
• 代理人: 王新華

一種半導(dǎo)體存儲器件包括：位線，在基板上在垂直方向上延伸；晶體管主體部分，包括在第一水平方向上依次布置的第一源極?漏極區(qū)、單晶溝道層和第二源極?漏極區(qū)，并且連接到位線；柵電極層，在垂直于第一水平方向的第二水平方向上延伸；柵極電介質(zhì)層，在柵電極層和單晶溝道層之間并覆蓋單晶溝道層的至少上表面和下表面；以及單元電容器，包括下電極層、電容器電介質(zhì)層和上電極層，在第一水平方向上在晶體管主體的與位線相反的一側(cè)并且連接到第二源極?漏極區(qū)。

技術(shù)領(lǐng)域

發(fā)明構(gòu)思涉及半導(dǎo)體存儲器件，具體地，涉及三維半導(dǎo)體存儲器件。

背景技術(shù)

對電子產(chǎn)品的小型化、多功能和/或高性能的需求/期望導(dǎo)致對高容量半導(dǎo)體存儲器件的需求。為了提供高容量半導(dǎo)體存儲器件，需要/期望增大的集成度。由于現(xiàn)有二維半導(dǎo)體存儲器件的集成度可以主要由單位存儲單元所占據(jù)的面積決定，所以二維半導(dǎo)體存儲器件的集成度一直在增大，但是仍然受到限制。因此，已經(jīng)提出通過在基板上沿垂直方向堆疊多個存儲單元來增大存儲容量的三維半導(dǎo)體存儲器件。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明構(gòu)思提供一種具有提高的集成度的三維半導(dǎo)體存儲器件。

為此，發(fā)明構(gòu)思提供以下半導(dǎo)體存儲器件。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些示例實施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲器件，該半導(dǎo)體存儲器件包括：在基板上的位線，該位線在垂直方向上延伸；晶體管主體，包括第一源極-漏極區(qū)、單晶溝道層以及第二源極-漏極區(qū)，第一源極-漏極區(qū)、單晶溝道層以及第二源極-漏極區(qū)在第一水平方向上依次布置，該晶體管主體連接到位線；柵電極層，在垂直于第一水平方向的第二水平方向上延伸；在柵電極層與晶體管主體的一部分之間的柵極電介質(zhì)層，該柵極電介質(zhì)層覆蓋單晶溝道層的至少上表面和下表面；以及單元電容器，在第一水平方向上在晶體管主體的與位線相反的一側(cè)，該單元電容器連接到第二源極-漏極區(qū)，該單元電容器包括下電極層、電容器電介質(zhì)層和上電極層。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些示例實施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲器件，該半導(dǎo)體存儲器件包括：多個晶體管主體，在基板上在垂直方向上彼此間隔開，所述多個晶體管主體在第一水平方向上彼此平行地延伸，所述多個晶體管主體的每個包括在第一水平方向上依次布置的第一源極-漏極區(qū)、單晶溝道層和第二源極-漏極區(qū)，所述多個晶體管主體的每個具有在垂直于第一水平方向的第二水平方向上凸起地突出的平面形狀的擴展部；多條位線，在基板上在第二水平方向上彼此間隔開，所述多條位線在垂直方向上彼此平行地延伸，所述多條位線連接到所述多個晶體管主體的第一源極-漏極區(qū)；多個柵電極層，在垂直方向上彼此間隔開，在第二水平方向上彼此平行地延伸；柵極電介質(zhì)層，在所述多個柵電極層與單晶溝道層之間，該柵極電介質(zhì)層覆蓋所述多個晶體管主體的單晶溝道層的至少上表面和下表面；以及多個單元電容器，分別連接到所述多個晶體管主體的第二源極-漏極區(qū)，并且每個包括下電極層、電容器電介質(zhì)層和上電極層。

根據(jù)發(fā)明構(gòu)思的一些示例實施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲器件，該半導(dǎo)體存儲器件包括：多個晶體管主體，在基板上在垂直方向上彼此間隔開，在第一水平方向上彼此平行地延伸，每個包括第一源極-漏極區(qū)、包含單晶硅(Si)的單晶溝道層和第二源極-漏極區(qū)，第一源極-漏極區(qū)、單晶溝道層和第二源極-漏極區(qū)在第一水平方向上依次布置，所述多個晶體管主體的每個具有擴展部分，該擴展部分具有在垂直于第一水平方向的第二水平方向上凸起地突出的平面形狀，該擴展部分的一部分包括單晶溝道層的一部分；多條位線，在基板上在第二水平方向上彼此間隔開、在垂直方向上彼此平行地延伸、并且連接到所述多個晶體管主體的第一源極-漏極區(qū)；多個柵電極層，在垂直方向上彼此間隔開、在第二水平方向上彼此平行地延伸；柵極電介質(zhì)層，在所述多個柵電極層與單晶溝道層之間，該柵極電介質(zhì)層分別覆蓋單晶溝道層的至少上表面和下表面；以及多個單元電容器，分別連接到所述多個晶體管主體的第二源極-漏極區(qū)，并包括多個下電極層、覆蓋所述多個下電極層的上電極層、以及在所述多個下電極層和上電極層之間的電容器電介質(zhì)層，所述多個下電極層的每個具有在第一水平方向上的中空的圓筒形狀，該中空的圓筒形狀具有面對第二源極-漏極區(qū)的封閉部分和面對與第二源極-漏區(qū)相反的方向的開口部分。

附圖說明