晶體管及其制備方法技術

本申請實施例提供了一種晶體管及其制備方法

【技術實現步驟摘要】
晶體管及其制備方法、存儲器、電子設備


[0001]本申請涉及半導體器件領域，具體而言，本申請涉及一種晶體管及其制備方法
、
存儲器
、
電子設備
。

技術介紹

[0002]隨著半導體結構向集成化的方向發展，使得半導體結構的尺寸越來越小，例如在動態隨機存儲器
(Dynamic random access memory
，簡稱
DRAM)
的制備工藝中，利用垂直的全環繞柵極晶體管
(Gate
?
All
?
Around
，簡稱
GAA)
作為選擇晶體管
(access transistor)
時，其占據的面積可以達到
4F2，可以提高單位面積內晶體管的數量，以提高排布密度
。
[0003]半導體氧化物作為溝道材料可以沉積在任意材料表面，同時具有高開關比的特性，將其應用于存儲器單元中
。
其中存儲器單元可以包括選擇器
(
例如晶體管
)
以控制對晶體管的存取
。
然而，存儲器裝置
(
例如，
DRAM
裝置
)
的當前設計和實現仍然面臨許多挑戰
。
例如：垂直環溝道型晶體管有一個比較難以克服的工藝難點，由于其溝道材料是沉積在通孔側壁上，很難通過摻雜等工藝手段來調制其特性
。
[0004]綜上所述，現有技術中的半導體器件存在電學性能不足的技術問題
。

技術實現思路

[0005]本申請針對現有方式的缺點，提出一種晶體管及其制備方法
、
存儲器
、
電子設備，用以解決現有技術中的半導體器件存在電學性能不足的技術問題
。
[0006]第一個方面，本申請實施例提供了一種晶體管，包括：
[0007]第一電極；
[0008]第一柵極，設置于所述第一電極的一側且具有第一通孔；
[0009]第二電極，設置于所述第一柵極遠離所述第一電極的一側且具有第二通孔；
[0010]半導體層，穿過所述第一通孔和所述第二通孔且與所述第一電極
、
所述第二電極接觸，所述半導體層具有第一腔；
[0011]第二柵極，設置于所述第一腔中；
[0012]其中，所述第一電極和所述第二電極中其中一者為源極，另一者為漏極
。
[0013]在本申請的一些實施例中，所述晶體管還包括第一柵極絕緣層，所述第一柵極絕緣層至少部分環繞所述半導體層，所述第一柵極與所述第一柵極絕緣層朝向所述第一通孔的一側表面貼合
。
[0014]在本申請的一些實施例中，所述第一柵極絕緣層在所述半導體層上的正投影與所述第一柵極在所述半導體層上的正投影重合
。
[0015]在本申請的一些實施例中，所述晶體管還包括第二柵極絕緣層，所述第二柵極絕緣層位于所述第一腔中且具有第二腔，所述第二柵極位于所述第二腔中
。
[0016]在本申請的一些實施例中，所述半導體層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第一投影，所述第二柵極絕緣層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第二投影，所述第
一投影和所述第二投影兩者中至少一者的形狀為空心的圓環形或者方環形
。
[0017]在本申請的一些實施例中，所述半導體層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第一投影，所述第二柵極絕緣層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第二投影，所述第一投影和所述第二投影兩者中至少一者的形狀為實心的圓面或者多邊形面
。
[0018]在本申請的一些實施例中，所述半導體層或者所述第二柵極絕緣層靠近所述第一電極的一端具有封閉的端面，所述半導體層的端面或者所述第二柵極絕緣層的端面與所述第一電極靠近所述第一柵極的一側表面接觸
。
[0019]在本申請的一些實施例中，所述第一電極具有第三通孔，所述半導體層還穿過所述第三通孔與所述第一電極接觸，所述第三通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第三投影，所述第一通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第四投影，所述第二通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第五投影，所述第三投影
、
所述第四投影和所述第五投影三者之間至少部分重合
。
[0020]在本申請的一些實施例中，所述晶體管還包括字線和位線，所述位線與所述第一電極或者所述第二電極同層設置且相互連接，所述字線與所述第一柵極同層設置且相互連接
。
[0021]第二方面，本申請實施例提供了一種晶體管的制備方法，包括以下步驟：
[0022]提供第一電極，在所述第一電極的一側制備第一柵極，所述第一柵極在所述第一柵極所在平面上的正投影與所述第一電極在所述第一柵極所在平面上的正投影至少部分重合；
[0023]在所述第一柵極遠離所述第一電極的一側制備第二電極，所述第二電極在所述第一柵極所在平面上的正投影與所述第一柵極在所述第一柵極所在平面上的正投影至少部分重合；
[0024]在所述第二電極
、
所述第一柵極上依次制備第二通孔
、
第一通孔；
[0025]在所述第一通孔和所述第二通孔中制備具有第一腔的半導體層；
[0026]在所述第一腔中制備第二柵極
。
[0027]在本申請的一些實施例中，在所述第二電極
、
所述第一柵極上依次制備第二通孔
、
第一通孔的步驟中包括：
[0028]在所述第二電極遠離所述第一柵極的一側制備掩膜層；
[0029]圖案化所述掩膜層；
[0030]以所述掩膜層為掩膜，依次對所述第二電極
、
所述第一柵極進行刻蝕，使得所述第二電極上形成所述第二通孔，所述第一柵極上形成所述第一通孔
。
[0031]在本申請的一些實施例中，在以所述掩膜層為掩膜，依次對所述第二電極
、
所述第一柵極進行刻蝕的步驟中還包括：
[0032]以所述掩膜層為掩膜，依次對所述第二電極
、
所述第一柵極和所述第一電極進行刻蝕，使得所述第二電極上形成所述第二通孔，所述第一柵極上形成所述第一通孔，所述第一電極上形成所述第三通孔
。
[0033]在本申請的一些實施例中，在所述第二電極
、
所述第一柵極上依次制備第二通孔
、
第一通孔的步驟之后包括：
[0034]在所述第一柵極朝向所述第一通孔的一側表面上制備氧化劑；
[0035]控制所述氧化劑與所述第一柵極進行氧化反應生成氧化物；
[0036]使得所述氧化物成膜后形成所述第一柵極絕緣層
。
[0037]在本申請的一些實施例中，在所述第一腔中制備第二柵極的步驟中包括：
[0038本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.
一種晶體管，其特征在于，包括：第一電極；第一柵極，設置于所述第一電極的一側且具有第一通孔；第二電極，設置于所述第一柵極遠離所述第一電極的一側且具有第二通孔；半導體層，穿過所述第一通孔和所述第二通孔且與所述第一電極
、
所述第二電極接觸，所述半導體層具有第一腔；第二柵極，設置于所述第一腔中；其中，所述第一電極和所述第二電極中其中一者為源極，另一者為漏極
。2.
根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括第一柵極絕緣層，所述第一柵極絕緣層至少部分環繞所述半導體層，所述第一柵極與所述第一柵極絕緣層朝向所述第一通孔的一側表面貼合
。3.
根據權利要求2所述的晶體管，其特征在于，所述第一柵極絕緣層在所述半導體層上的正投影與所述第一柵極在所述半導體層上的正投影重合
。4.
根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括第二柵極絕緣層，所述第二柵極絕緣層位于所述第一腔中且具有第二腔，所述第二柵極位于所述第二腔中
。5.
根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述半導體層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第一投影，所述第二柵極絕緣層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第二投影，所述第一投影和所述第二投影兩者中至少一者的形狀為空心的圓環形或者方環形
。6.
根據權利要求4所述的晶體管，其特征在于，所述半導體層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第一投影，所述第二柵極絕緣層在所述第一柵極所在平面上的正投影為第二投影，所述第一投影和所述第二投影兩者中至少一者的形狀為實心的圓面或者多邊形面
。7.
根據權利要求6所述的晶體管，其特征在于，所述半導體層或者所述第二柵極絕緣層靠近所述第一電極的一端具有封閉的端面，所述半導體層的端面或者所述第二柵極絕緣層的端面與所述第一電極靠近所述第一柵極的一側表面接觸
。8.
根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述第一電極具有第三通孔，所述半導體層還穿過所述第三通孔與所述第一電極接觸，所述第三通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第三投影，所述第一通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第四投影，所述第二通孔在所述第一柵極所在平面上的正投影為第五投影，所述第三投影
、
所述第四投影和所述第五投影三者之間至少部分重合
。9.
根據權利要求1所述的晶體管，其特征在于，所述晶體管還包括字線和位線，所述位線與所述第一電極或者所述第二電極同層設置且相互連接，所述字線與所述第一柵極同層設置且相互連接
。10.
一種晶體管的制備方法，其特征在于，包括：提供第一電極，在所述第一電極的一側制備第一柵極，所述第一柵極在所述第一柵極所在平面上的正投影與所述第一電極在所述第一柵極所在平面上的正投影至少部分重合；在所述第一柵極遠離所述第一電極的一側制備第...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹曉明，王桂磊，周俊，焦正贏，
申請(專利權)人：長鑫科技集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：