[發明專利]半導體器件及其制作方法

在審

• 申請號: 202210132580.4
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN116648052A
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 郭帥
• 申請（專利權）人: 長鑫存儲技術有限公司
• 主分類號: H10B12/00
• 分類號: H10B12/00
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 王輝;闞梓瑄

1.一種半導體器件的制作方法，其特征在于，包括：

提供第一襯底；

于所述第一襯底的一側形成存儲單元陣列；

于所述存儲單元陣列遠離所述第一襯底的一側形成第二襯底，所述第二襯底與所述存儲單元陣列絕緣；

于所述第二襯底遠離所述第一襯底的一側形成外圍電路，所述外圍電路與所述存儲單元陣列連接；

其中，所述第二襯底的材料包含金屬氧化物半導體材料。

2.根據權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述第二襯底的材料包含銦鎵鋅氧化物。

3.根據權利要求1所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，于所述第一襯底上形成存儲單元陣列包括：

于所述第一襯底的一側形成垂直晶體管；

于所述垂直晶體管遠離所述第一襯底的一側形成電容接觸結構；

于所述電容接觸結構遠離所述第一襯底的一側形成電容器，所述電容器通過所述電容接觸結構與所述垂直晶體管連接。

4.根據權利要求3所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，所述垂直晶體管為全環繞柵極晶體管。

5.根據權利要求3所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，于所述第一襯底的一側形成垂直晶體管包括：

沿遠離所述第一襯底的方向，依次形成第一源極層、第一絕緣層、柵極犧牲層、第二絕緣層和第一漏極層；

以所述第一源極層為停止層，刻蝕所述第一漏極層形成多個第一通孔，所述第一通孔延伸至所述第一源極層遠離所述第一襯底的表面；

于所述第一通孔內形成溝道區；

去除所述柵極犧牲層，形成柵極留置區；

于所述柵極留置區形成柵極介質層和柵極；

其中，所述柵極介質層在所述第一襯底上的正投影環繞包圍所述溝道區在所述第一襯底上的正投影，所述柵極在所述第一襯底上的正投影環繞包圍所述柵極介質層在所述第一襯底上的正投影。

6.根據權利要求5所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，沿遠離所述第一襯底的方向，依次形成第一源極層、第一絕緣層、柵極犧牲層、第二絕緣層和第一漏極層包括：

于所述第一襯底的一側形成第一源極層；

刻蝕所述第一源極層和所述第一襯底，形成第一凹槽，所述第一凹槽在所述第一襯底上的正投影沿第一方向延伸；

于所述第一源極層遠離所述第一襯底的一側和所述第一凹槽內形成第一絕緣材料層，位于所述第一凹槽內的所述第一絕緣材料層形成第一隔離結構，剩余所述第一絕緣材料層形成所述第一絕緣層；

于所述第一絕緣層遠離所述第一襯底的一側形成所述柵極犧牲層；

于所述柵極犧牲層遠離所述第一襯底的一側形成所述第二絕緣層；

于所述第二絕緣層遠離所述第一襯底的一側形成所述第一漏極層。

7.根據權利要求5所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，于所述第一通孔內形成溝道區包括：

形成半導體層，所述半導體層至少覆蓋所述第一通孔的底壁和側壁；

于所述半導體層遠離所述第一襯底的一側形成支撐層，所述支撐層至少部分位于所述第一通孔內，且所述支撐層覆蓋所述半導體層。

8.根據權利要求7所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，去除所述柵極犧牲層，形成柵極留置區包括：

以所述第一絕緣層為停止層，刻蝕所述支撐層形成多個間隔排布的第二凹槽，所述第二凹槽延伸至所述第一絕緣層遠離所述第一襯底的表面，所述第二凹槽在所述第一襯底上的正投影與所述第一通孔在所述第一襯底上的正投影不重疊；

通過所述第二凹槽，去除所述柵極犧牲層，形成所述柵極留置區。

9.根據權利要求8所述的半導體器件的制作方法，其特征在于，于所述柵極留置區形成柵極介質層和柵極包括：

于所述溝道區的周圍環繞形成所述柵極介質層；

于所述柵極介質層遠離所述溝道區的一側環繞形成所述柵極，所述柵極在所述第一襯底上的正投影與所述第二凹槽在所述第一襯底上的正投影不重疊。