用于竖直三维存储器的两晶体管单元的制作方法

本公开大体上涉及存储器装置，且更具体地说，涉及用于竖直三维存储器的两晶体 管单元。

背景技术：

1、存储器通常实施于例如计算机、蜂窝电话、手持式装置等的电子系统中。存在许多不同类型的存储器，包含易失性和非易失性存储器。易失性存储器可需要电力来维持其 数据，且可包含随机存取存储器(ram)、动态随机存取存储器(dram)、静态随机存取 存储器(sram)和同步动态随机存取存储器(sdram)。非易失性存储器可通过在未供电 时保持所存储数据来提供持久性数据，并且可包含nand快闪存储器、nor快闪存储 器、氮化物只读存储器(nrom)、相变存储器(例如，相变随机存取存储器)、电阻式存储 器(例如，电阻式随机存取存储器)、交叉点存储器、铁电随机存取存储器(feram)，或 类似者。存储器装置可用于广泛范围的电子应用。

技术实现思路

1、在一个方面中，本申请案提供一种用于形成用于竖直三维(3d)存储器的两晶体管单 元的方法，其包括：竖直地以重复迭代沉积第一电介质材料、半导体材料和第二电介质材料的层以形成竖直堆叠；形成具有第一水平方向和第二水平方向的多个第一竖直开 口，所述多个第一竖直开口穿过所述竖直堆叠且主要在所述第二水平方向上延伸，以形 成所述竖直堆叠中的具有第一竖直侧壁的细长的竖直柱列；在所述多个第一竖直开口中 的栅极电介质材料上保形地沉积第一导电材料；移除所述多个第一竖直开口中的所述第 一导电材料的部分以沿着所述细长的竖直柱列的所述侧壁形成多个单独的竖直存取线 对；形成穿过所述竖直堆叠且主要在所述第一水平方向上延伸的第二竖直开口以暴露邻 近于所述细长的竖直柱列的所述竖直存取线对的相对侧上的所述半导体材料的第一区 的第二竖直侧壁；选择性地蚀刻所述第二电介质材料以形成第一水平开口，其中所述第 二电介质材料被移除水平地向后距所述第二竖直开口的第一距离；在所述第一水平开口 中的所述半导体材料的顶部表面中气相掺杂掺杂剂以形成源极/漏极区；在所述第一水平 开口中的所述源极/漏极区上方的所述顶部表面上形成导电材料；选择性地蚀刻所述导电 材料、所述源极/漏极区和所述源极/漏极区下方的低掺杂半导体材料的第一部分以形成 第二水平开口，所述第二水平开口具有水平地向后距所述第二竖直开口的第二距离；以 及在第二水平开口中横向邻近于所述导电材料和所述源极/漏极区沉积第三电介质材料。

2、在另一方面中，本申请案提供一种具有两晶体管存储器单元的存储器装置，其包括： 竖直堆叠的两晶体管(2t)存储器单元的阵列，所述竖直堆叠的2t存储器单元的阵列包括：串联连接的水平定向的晶体管，其各自具有通过沟道区分离的独立第一源极/漏极区和共享第二源极/漏极区，以及与所述沟道区相对且通过栅极电介质与所述沟道区分离的栅极；若干对竖直定向的存取线，其耦合到所述栅极且通过所述栅极电介质与所述沟道 区分离；以及水平定向的数字线，其电耦合到所述水平定向的晶体管的所述第一源极/ 漏极区。

3、在另一方面中，本申请案提供一种具有两晶体管存储器单元的存储器装置，其包括： 竖直堆叠的两晶体管(2t)存储器单元的阵列，所述竖直堆叠的2t存储器单元的阵列包括：串联连接的水平定向的晶体管，其各自具有独立第一源极/漏极区、通过沟道区分离 的共享第二源极/漏极区，和与所述沟道区相对且通过栅极电介质与所述沟道区分离的栅极，以及独立第三源极/漏极区；若干对竖直定向的存取线，其耦合到所述栅极且通过所 述栅极电介质与所述沟道区分离；水平定向的数字线，其电耦合到所述水平定向的晶体 管的所述第一源极/漏极区；以及水平定向的源极线，其电耦合到所述水平定向的晶体管 的所述第三源极/漏极区。

技术特征：

1.一种用于形成用于竖直三维(3d)存储器的两晶体管单元(110)的方法，其包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中竖直地以重复迭代沉积所述第一电介质材料、所述半导体材料和所述第二电介质材料的层以形成竖直堆叠包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其中移除所述多个第一竖直开口中的所述第一导电材料的部分以沿着所述细长的竖直柱列的所述侧壁形成所述多个单独的竖直存取线对进一步包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述导电材料包括经由所述竖直开口沉积钛/氮化钛(tin)导电材料，以形成硅化钛作为到多个水平定向的晶体管中的每一个的水平定向的数字线(107-1、107-2、107-p、207-1、207-2、207-p、307-1、607-1、807-1、807-2、807-3)的部分。

5.根据权利要求1所述的方法，其中沉积所述导电材料包括经由所述竖直开口沉积含有金属的材料，以形成到多个水平定向的晶体管中的每一个的水平定向的数字线(107-1、107-2、107-p、207-1、207-2、207-p、307-1、607-1、807-1、807-2、807-3)。

6.根据权利要求5所述的方法，其进一步包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括蚀刻所述竖直堆叠以：

8.根据权利要求1到7中任一权利要求所述的方法，其进一步包括：

9.一种具有两晶体管存储器单元的存储器装置，其包括：

10.根据权利要求9所述的存储器装置，其包括电耦合到所述串联连接的水平定向的晶体管中的每一个的独立第三源极/漏极区(224、324、824)的共同源极线(106-1、106-2、106-p、206-1、206-2、206-p、306、806)。

11.根据权利要求10所述的存储器装置，其中所述串联连接的水平定向的晶体管的所述共享第二源极/漏极区是未掺杂半导体材料、n型掺杂半导体材料或p型掺杂半导体材料。

12.根据权利要求9到11中任一权利要求所述的存储器装置，其中所述沟道区具有与所述串联连接的水平定向的晶体管的所述共享第二源极/漏极区不同类型的掺杂。

13.一种具有两晶体管存储器单元的存储器装置，其包括：

14.根据权利要求13所述的存储器装置，其中所述串联连接的水平定向的晶体管的所述共享第二源极/漏极区是未掺杂半导体材料、n型掺杂半导体材料或p型掺杂半导体材料。

15.根据权利要求14所述的存储器装置，其中所述沟道区具有与所述串联连接的水平定向的晶体管的所述共享第二源极/漏极区不同类型的掺杂。

16.根据权利要求13到14中任一权利要求所述的存储器装置，其中所述沟道区具有与所述串联连接的水平定向的晶体管的所述共享第二源极/漏极区不同的掺杂浓度。

技术总结
提供用于竖直三维存储器的两晶体管单元的系统、方法和设备。所述存储器具有：串联连接的水平定向的晶体管，其各自具有通过沟道区分离的独立第一源极/漏极区和共享第二源极/漏极区，以及与所述沟道区相对且通过栅极电介质与所述沟道区分离的栅极；若干对竖直定向的存取线，其耦合到所述栅极且通过所述栅极电介质与所述沟道区分离；以及水平定向的数字线，其电耦合到所述水平定向的晶体管的所述第一源极/漏极区。

技术研发人员：刘海涛,杨立涛,K·M·考尔道
受保护的技术使用者：美光科技公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12