半导体器件以及用于制造半导体器件的方法与流程

本专利文献涉及存储电路或存储器件以及它们在半导体器件或半导体系统中的应用。

背景技术：

1、近来电气与电子工业中朝着小型化、低功耗、高性能以及多功能化的发展趋势已经迫使半导体制造商专注于高性能、高容量的半导体器件。这种高性能、高容量的半导体器件的示例包括可以通过根据所施加的电压或电流而在不同电阻状态之间切换来储存数据的存储器件。半导体器件可以包括rram(电阻式随机存取存储器)、pram(相变随机存取存储器)、fram(铁电随机存取存储器)、mram(磁性随机存取存储器)以及电熔丝(e-fuse)。

技术实现思路

1、本专利文献中所公开的技术涉及存储电路或存储器件以及它们在半导体器件或半导体系统中的应用。半导体器件的各种实现方式可以提高半导体器件的性能并且减少制造缺陷。

2、在一个方面，一种用于实现所公开的技术的半导体器件可以包括：第一导电线，该第一导电线沿着第一方向延伸；第二导电线，该第二导电线被设置在第一导电线之上而与第一导电线间隔开，并且沿着与第一方向交叉的第二方向延伸；以及选择器层，该选择器层被设置在第一导电线与第二导电线之间，并且沿着与第一方向或第二方向中的至少一个方向交叉的方向延伸，其中，选择器层包括沟槽，该沟槽被形成在选择器层的表面上，并且沿着与第一方向或第二方向中的至少一个方向交叉的方向延伸。

3、在另一方面，用于制造用于实现所公开的技术的半导体器件的方法可以包括：形成第一导电线，该第一导电线沿着第一方向延伸；形成第二导电线，该第二导电线在第一导电线之上沿着与第一方向交叉的第二方向延伸而与第一导电线间隔开；形成沿着第二方向延伸的线形的分区图案；在分区图案之上形成选择器材料层，该选择器材料层包括沿第一方向凹陷并且沿着第二方向延伸的沟槽；形成第一电介质层以覆盖选择器材料层；以及在第一电介质层上执行平坦化工艺，直至第一电介质层的顶表面和选择器材料层的顶表面被暴露，用以形成选择器层，所述选择器层为沿着第二方向延伸并且包括用第一电介质层填充的沟槽的线形。

4、在附图、具体实施方式以及权利要求书中公开了所公开的技术的上述和其他方面。

技术特征：

1.一种半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述选择器层包括以下材料中的至少一种：金属绝缘体过渡材料、混合离子-电子导电材料、包括硫族化物材料的双向阈值开关材料、隧道绝缘材料、或离子注入绝缘材料。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括存储器层，所述存储器层被设置在所述选择器层与所述第二导电线之间。

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述存储器层被设置成与所述第一导电线和所述第二导电线之间的交叉区域重叠。

5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述存储器层包括可变电阻材料、相变材料、铁电材料或铁磁材料。

6.根据权利要求3所述的半导体器件，还包括第一电极层、第二电极层、第三电极层中的至少一者，其中所述第一电极层被设置在所述第一导电线与所述选择器层之间，所述第二电极层被设置在所述选择器层与所述存储器层之间，所述第三电极层被设置在所述第二导电线与所述存储器层之间。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第一电极层与所述选择器层的底表面重叠。

8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，所述第一电极层与所述第一导电线和所述第二导电线之间的交叉区域重叠，并且所述第一电极层至少部分地与所述选择器层的底表面重叠。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括被设置在所述沟槽中的电介质层和被设置在所述选择器层的侧壁上的分区图案。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述电介质层和所述分区图案包括彼此相同的材料。

11.一种用于制造半导体器件的方法，包括：

12.根据权利要求11所述的方法，还包括：在所述选择器层与所述第二导电线之间形成存储器层。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述存储器层被形成为与所述第一导电线和所述第二导电线之间的交叉区域重叠。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括形成第一电极层、第二电极层或者第三电极层中的至少一者，其中所述第一电极层在所述第一导电线与所述选择器层之间，所述第二电极层在所述选择器层与所述存储器层之间，所述第三电极层在所述存储器层与所述第二导电线之间。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一电极层与所述选择器层的底表面重叠。

16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一电极层与所述第一导电线和所述第二导电线之间的交叉区域重叠，并且所述第一电极层至少部分地与所述选择器层的底表面重叠。

17.根据权利要求11所述的方法，还包括：在形成所述第一电介质层之前，对所述选择器材料层执行平坦化工艺以使所述分区图案的顶表面暴露。

18.根据权利要求11所述的方法，其中，形成所述选择器层包括：

19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述分区图案和所述第一电介质层包括彼此相同的材料。

20.根据权利要求11所述的方法，其中，所述选择器层被形成为沿着所述第二方向延伸。

技术总结
本发明涉及半导体器件和制造半导体器件的方法。所述半导体器件可以包括：第一导电线，该第一导电线沿着第一方向延伸；第二导电线，该第二导电线被设置在第一导电线之上而与第一导电线间隔开，并且沿着与第一方向不同的第二方向延伸；以及选择器层，该选择器层被设置在第一导电线与第二导电线之间，并且沿着与第一方向或第二方向中的至少一个方向交叉的方向延伸，其中，选择器层包括沟槽，该沟槽被形成在选择器层的表面上，并且沿着与第一方向或第二方向中的至少一个方向交叉的方向延伸。

技术研发人员：尹宗珉,权大殷,金秀吉,徐秀万,河泰政
受保护的技术使用者：爱思开海力士有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/20