[發(fā)明專利]存儲器器件、半導(dǎo)體管芯及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法

在審

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• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN115000044A
• 公開（公告）日: 2022-09-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱榮標(biāo);陳佑升
• 申請（專利權(quán)）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L23/535
• 分類號: H01L23/535;H01L21/768;H01L27/22;H01L27/24
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 王素琴

一種存儲器器件包括晶體管和設(shè)置在晶體管上并與晶體管電性耦合的存儲單元陣列。存儲單元陣列包括多個(gè)字線、多個(gè)位線柱以及插設(shè)在字線和位線柱之間多個(gè)數(shù)據(jù)儲存層。在存儲單元陣列的奇數(shù)階層上的字線的第一部分沿第一方向定向，而在存儲單元陣列的偶數(shù)階層上的字線的第二部分沿第二方向定向，第二方向與第一方向成角度偏移。位線柱貫穿奇數(shù)階層和偶數(shù)階層，位線柱中的每一個(gè)被數(shù)據(jù)儲存層中的任一個(gè)包圍。另提供半導(dǎo)體管芯和半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的實(shí)施例是有關(guān)于一種半導(dǎo)體器件及其形成方法，特別是有關(guān)于一種存儲器器件、半導(dǎo)體管芯及半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件廣泛用于各種電子應(yīng)用，例如包括收音機(jī)、電視、移動電話和個(gè)人計(jì)算器件。存儲器器件是半導(dǎo)體器件的一種。隨著存儲器器件的尺寸不斷縮小，存儲單元之間的間距也不斷縮小。在存儲單元之間減少間距會導(dǎo)致字線間隔減少。在鄰近的字線之間縮小間隔會增加耦合效應(yīng)，從而降低字線速度和集成電路效能。因此，持續(xù)需要以最小的尺寸實(shí)現(xiàn)提供可靠的存儲器器件并解決上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)一些實(shí)施例，一種存儲器器件包括多個(gè)晶體管和設(shè)置在所述晶體管上方并與所述晶體管電性耦合的存儲單元陣列。存儲單元陣列包括多個(gè)字線、多個(gè)位線柱和插設(shè)在所述字線和所述位線柱之間的多個(gè)數(shù)據(jù)儲存層。所述存儲單元陣列的多個(gè)奇數(shù)階層上的所述字線的第一部分沿第一方向定向，所述存儲單元陣列的多個(gè)偶數(shù)階層上的所述字線的第二部分沿第二方向定向，所述第二方向與所述第一方向成角度偏移。所述位線柱貫穿所述奇數(shù)階層和所述偶數(shù)階層，所述位線柱中的每一個(gè)被所述數(shù)據(jù)儲存層中的任一個(gè)包圍。

根據(jù)一些替代實(shí)施例，一種半導(dǎo)體管芯包括半導(dǎo)體襯底、設(shè)置在所述半導(dǎo)體襯底之上內(nèi)連線結(jié)構(gòu)和嵌入在所述內(nèi)連線結(jié)構(gòu)中的存儲器器件。存儲器器件包括多個(gè)晶體管、多個(gè)第一字線、多個(gè)第二字線、多個(gè)位線和多個(gè)數(shù)據(jù)儲存層。第一字線在第一階層并在第一方向延伸，第二字線在第一階層之上的第二階層，并在第二方向中延伸，所述第二方向大致上正交于所述第一方向。位線貫穿第一階層和第二階層并在第三方向延伸，所述第三方向大致上正交于所述第一方向和所述第二方向。數(shù)據(jù)儲存層將第一字線和第二字線與位線分開，每個(gè)位線都被數(shù)據(jù)儲存層中的任一個(gè)包圍。

根據(jù)一些替代實(shí)施例，一種半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制造方法至少包括以下步驟。在介電層中形成多個(gè)第一字線。在所述介電層和所述第一字線之上形成多個(gè)第二字線，其中所述第一字線的延伸方向大致上正交于所述第二字線的延伸方向。數(shù)據(jù)儲存層以與所述第一字線和所述第二字線接觸。形成多個(gè)位線柱以被所述數(shù)據(jù)儲存層包圍。

附圖說明

結(jié)合附圖閱讀以下詳細(xì)說明，會最好地理解本公開的各個(gè)方面。應(yīng)注意，根據(jù)本行業(yè)中的標(biāo)準(zhǔn)慣例，各種特征并非按比例繪制。事實(shí)上，為使論述清晰起見，可任意增大或減小各種特征的尺寸。

圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體管芯的示意性剖視圖。

圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的在圖1中標(biāo)記為“1001”的虛線框里所呈現(xiàn)的結(jié)構(gòu)的示意性俯視圖。

圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的半導(dǎo)體管芯的示意性剖視圖。

圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲器器件的示意性立體圖。

圖5A是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲器器件的存儲單元陣列的奇數(shù)階層的示意性俯視圖。

圖5B是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲器器件的存儲單元陣列的偶數(shù)階層的示意性俯視圖。

圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的存儲器器件的存儲單元陣列中的一階層的電路示意圖。

圖7A-7D是根據(jù)一些實(shí)施例的形成存儲器器件的存儲單元陣列的奇數(shù)階層的中間階段的示意性局部俯視圖。

圖8A-8D是根據(jù)一些實(shí)施例的形成存儲器器件的存儲單元陣列的偶數(shù)階層的中間階段的示意性局部俯視圖。