本(ben)技(ji)術(shu)涉及半導體(ti),具體(ti)而言,本(ben)技(ji)術(shu)涉及一(yi)種垂直(zhi)晶(jing)體(ti)管陣列及其制造方法(fa)、存儲(chu)器。
背景技術:
1、隨著半導(dao)體器件集成化技術的發展(zhan),對于以垂直晶(jing)體管陣列(lie)為代(dai)表的半導(dao)體器件而言,垂直晶(jing)體管陣列(lie)的存儲密度較高。
2、垂直晶(jing)體管(guan)陣列中漏(lou)極(ji)與(yu)位(wei)線形成金屬半導體接(jie)(jie)觸,要(yao)降低漏(lou)極(ji)和位(wei)線的(de)(de)接(jie)(jie)觸電(dian)(dian)阻需(xu)(xu)要(yao)在漏(lou)極(ji)和位(wei)線的(de)(de)接(jie)(jie)觸界(jie)面進行高濃度摻(chan)雜(za)(za)(za);在摻(chan)雜(za)(za)(za)后需(xu)(xu)經退火實(shi)現(xian)摻(chan)雜(za)(za)(za)元(yuan)素向有源柱底擴散(san),但是由(you)于擴散(san)距離(li)較遠和擴散(san)的(de)(de)高濃度區(qu)域在后續工藝中被挖除,從而(er)造(zao)成接(jie)(jie)觸界(jie)面的(de)(de)摻(chan)雜(za)(za)(za)濃度較低,進而(er)導致漏(lou)極(ji)和位(wei)線的(de)(de)接(jie)(jie)觸電(dian)(dian)阻較高。
技術實現思路
1、本技術針(zhen)對(dui)現(xian)有方(fang)式的缺點,提出(chu)一種垂直(zhi)晶體管陣列及其制造方(fang)法、存儲器,用以解決現(xian)有垂直(zhi)晶體管陣列的漏極(ji)與(yu)位線的接觸電(dian)阻較高的技術問題(ti)。
2、第一個方面,本技(ji)術實施(shi)例提供了一種垂(chui)直晶體(ti)管陣列,包括:
3、襯底;
4、多個有(you)源柱(zhu)(zhu),陣列(lie)設置于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)襯底(di)的(de)(de)一側,所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)有(you)源柱(zhu)(zhu)包括(kuo)靠近所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)襯底(di)的(de)(de)漏(lou)極,所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)漏(lou)極包括(kuo)主體結(jie)(jie)構(gou)(gou)和歐姆(mu)接(jie)(jie)觸結(jie)(jie)構(gou)(gou),所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)歐姆(mu)接(jie)(jie)觸結(jie)(jie)構(gou)(gou)設置于(yu)所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)主體結(jie)(jie)構(gou)(gou)靠近所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)襯底(di)的(de)(de)一側;各所(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)歐姆(mu)接(jie)(jie)觸結(jie)(jie)構(gou)(gou)位于(yu)同層。
5、可選地,垂直晶(jing)體管(guan)陣列(lie)還包括(kuo):
6、多(duo)條(tiao)位線,設置于(yu)所(suo)述(shu)襯底(di)一側,多(duo)條(tiao)所(suo)述(shu)位線沿第(di)一方(fang)向(xiang)(xiang)延伸且沿第(di)二方(fang)向(xiang)(xiang)間隔排布(bu);所(suo)述(shu)第(di)一方(fang)向(xiang)(xiang)與所(suo)述(shu)第(di)二方(fang)向(xiang)(xiang)具(ju)有設計角度,且均平行于(yu)所(suo)述(shu)襯底(di);
7、多(duo)個所述有源柱陣列設置于(yu)所述位線(xian)遠(yuan)離所述襯底的一側。
8、可選地,所述(shu)(shu)(shu)主體結構(gou)的摻雜(za)離(li)子(zi)和(he)所述(shu)(shu)(shu)歐姆接觸(chu)結構(gou)的摻雜(za)離(li)子(zi)均(jun)包括硼、銦、磷和(he)砷中(zhong)至少一種,所述(shu)(shu)(shu)主體結構(gou)的摻雜(za)離(li)子(zi)和(he)所述(shu)(shu)(shu)歐姆接觸(chu)結構(gou)的摻雜(za)離(li)子(zi)為(wei)同族(zu)。
9、可(ke)選地(di),所(suo)述(shu)垂直(zhi)晶體管陣列還包括第(di)(di)一(yi)(yi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou),所(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)包括多個(ge)第(di)(di)一(yi)(yi)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)和多個(ge)第(di)(di)二(er)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou),所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)沿(yan)所(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)方(fang)向延(yan)伸,各所(suo)述(shu)位線與各所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)沿(yan)所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)方(fang)向交替排列,所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)的(de)底面比所(suo)述(shu)位線的(de)底面靠(kao)近所(suo)述(shu)襯(chen)(chen)底的(de)底面;所(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)和沿(yan)所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)方(fang)向排列的(de)所(suo)述(shu)有源(yuan)柱交替排列,所(suo)述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)設置于(yu)所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)子(zi)隔離(li)(li)(li)結(jie)構(gou)(gou)遠離(li)(li)(li)所(suo)述(shu)襯(chen)(chen)底的(de)一(yi)(yi)側。
10、可選地,還包括多個第二(er)隔離結(jie)構(gou),所(suo)述(shu)第二(er)隔離結(jie)構(gou)沿所(suo)述(shu)第二(er)方向(xiang)延(yan)伸(shen);所(suo)述(shu)第二(er)隔離結(jie)構(gou)和沿所(suo)述(shu)第一方向(xiang)排(pai)列的(de)所(suo)述(shu)有源柱交(jiao)替排(pai)列。
11、可選(xuan)地,所述(shu)第二(er)子隔離(li)結構(gou)的頂(ding)(ding)面(mian)比(bi)所述(shu)位線的頂(ding)(ding)面(mian)遠離(li)所述(shu)襯底的底面(mian)。
12、第(di)二個(ge)方(fang)面(mian),本技術實施例提供(gong)(gong)了(le)一種(zhong)存儲器,包括第(di)一個(ge)方(fang)面(mian)提供(gong)(gong)的垂直晶體管陣列。
13、第三個(ge)(ge)方(fang)面,本技術實施例提供了一(yi)種第一(yi)個(ge)(ge)方(fang)面提供的垂(chui)直(zhi)晶體(ti)管陣列的制(zhi)造方(fang)法(fa),包(bao)括:
14、在襯底上制(zhi)造(zao)陣列(lie)排布的初始(shi)(shi)有源柱,使得(de)沿第一方(fang)向(xiang)排列(lie)的任意相鄰兩列(lie)所述(shu)初始(shi)(shi)有源柱之間(jian)形成(cheng)第一溝槽,所述(shu)第一溝槽沿第二方(fang)向(xiang)延伸;
15、對所(suo)(suo)述第(di)(di)一溝槽下方的(de)襯底進行第(di)(di)一次離子注(zhu)入并(bing)經過第(di)(di)一次退火,得(de)到漏極(ji)(ji)層(ceng),所(suo)(suo)述漏極(ji)(ji)層(ceng)包括位于所(suo)(suo)述初始(shi)有源柱(zhu)下方的(de)初始(shi)漏極(ji)(ji)和(he)位于所(suo)(suo)述第(di)(di)一溝槽下方的(de)第(di)(di)一初始(shi)犧牲結構;
16、對所述第(di)(di)一(yi)初始犧牲結(jie)構遠(yuan)離(li)所述襯底的第(di)(di)一(yi)部分(fen)進行第(di)(di)一(yi)次非晶化的離(li)子(zi)注(zhu)入,得(de)到(dao)第(di)(di)一(yi)犧牲結(jie)構;去除所述第(di)(di)一(yi)犧牲結(jie)構,得(de)到(dao)第(di)(di)二(er)溝槽;
17、對位(wei)于所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)(er)溝(gou)槽下方的(de)(de)第(di)(di)一初(chu)始犧(xi)牲結(jie)(jie)構(gou)(gou)剩余的(de)(de)第(di)(di)二(er)(er)(er)部分進(jin)行第(di)(di)二(er)(er)(er)次離子注入并經過第(di)(di)二(er)(er)(er)次退(tui)火,得到所(suo)述(shu)初(chu)始漏(lou)極(ji)(ji)形成的(de)(de)漏(lou)極(ji)(ji)和所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)(er)部分形成的(de)(de)第(di)(di)二(er)(er)(er)初(chu)始犧(xi)牲結(jie)(jie)構(gou)(gou),所(suo)述(shu)漏(lou)極(ji)(ji)包(bao)括(kuo)主體結(jie)(jie)構(gou)(gou)和與(yu)所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)(er)初(chu)始犧(xi)牲結(jie)(jie)構(gou)(gou)位(wei)于同層(ceng)的(de)(de)歐姆(mu)接觸結(jie)(jie)構(gou)(gou);
18、對所述第(di)(di)二(er)初始犧牲結構進行第(di)(di)二(er)次(ci)非晶化的(de)離子注入,得(de)到第(di)(di)二(er)犧牲結構;
19、去除第二犧牲(sheng)結(jie)構,得到陣列(lie)排布的有源柱,所述有源柱包括所述漏極(ji)。
20、可選地(di),對所述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)溝槽下(xia)(xia)方的襯底(di)進行(xing)第(di)(di)一(yi)(yi)次(ci)離子(zi)注入并經過第(di)(di)一(yi)(yi)次(ci)退火,得(de)到(dao)漏極(ji)(ji)層(ceng),所述(shu)漏極(ji)(ji)層(ceng)包(bao)括位(wei)(wei)于所述(shu)初始有源柱下(xia)(xia)方的初始漏極(ji)(ji)和位(wei)(wei)于所述(shu)第(di)(di)一(yi)(yi)溝槽下(xia)(xia)方的第(di)(di)一(yi)(yi)初始犧牲結構,包(bao)括:
21、對所述第一(yi)溝(gou)槽下方(fang)的襯底進行(xing)第一(yi)次離(li)子注入(ru),得到(dao)第一(yi)摻雜結構;
22、對包含所(suo)述(shu)第一(yi)摻(chan)雜(za)結(jie)(jie)構的整(zheng)個襯底進(jin)行第一(yi)次退火,使得所(suo)述(shu)第一(yi)摻(chan)雜(za)結(jie)(jie)構中(zhong)的部分摻(chan)雜(za)離子沿所(suo)述(shu)第一(yi)方(fang)向(xiang)向(xiang)位(wei)于同層的所(suo)述(shu)初始(shi)有源柱下方(fang)的襯底擴散,使得所(suo)述(shu)初始(shi)有源柱下方(fang)區(qu)域形成(cheng)初始(shi)漏(lou)極,所(suo)述(shu)第一(yi)摻(chan)雜(za)結(jie)(jie)構形成(cheng)第一(yi)初始(shi)犧牲結(jie)(jie)構。
23、可選地,對所述(shu)第(di)一溝槽(cao)下(xia)(xia)方的(de)襯(chen)底進行第(di)一次離子注入并經過第(di)一次退火,得到漏極層,所述(shu)漏極層包括(kuo)位于(yu)所述(shu)初(chu)始有源柱(zhu)下(xia)(xia)方的(de)初(chu)始漏極和(he)位于(yu)所述(shu)第(di)一溝槽(cao)下(xia)(xia)方的(de)第(di)一初(chu)始犧牲結構之前,還包括(kuo):
24、在各所述第(di)一溝槽內(nei)制造(zao)第(di)一保護層,所述第(di)一保護層包括覆(fu)蓋(gai)(gai)于所述第(di)一溝槽底部的(de)第(di)一保護結構(gou)和(he)覆(fu)蓋(gai)(gai)于所述第(di)一溝槽的(de)側壁的(de)第(di)二(er)保護結構(gou);
25、以(yi)及,對所述第(di)一(yi)初始犧牲結構遠(yuan)離(li)所述襯底的第(di)一(yi)部分進行第(di)一(yi)次非晶(jing)化的離(li)子注入,得(de)到第(di)一(yi)犧牲結構,包括:
26、去除所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)保護結(jie)(jie)構;以所(suo)述(shu)(shu)第(di)二(er)保護結(jie)(jie)構為掩膜,對所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)初始犧牲結(jie)(jie)構遠離(li)所(suo)述(shu)(shu)襯(chen)底的(de)(de)(de)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)部(bu)分(fen)進(jin)行第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)次非晶化的(de)(de)(de)離(li)子(zi)注入(ru),得到所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)犧牲結(jie)(jie)構,所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)犧牲結(jie)(jie)構沿所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)方向(xiang)的(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)度等于所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)溝槽的(de)(de)(de)寬(kuan)(kuan)度;所(suo)述(shu)(shu)第(di)一(yi)(yi)(yi)(yi)犧牲結(jie)(jie)構與所(suo)述(shu)(shu)漏(lou)極(ji)的(de)(de)(de)主體結(jie)(jie)構位于同層。
27、可選(xuan)地(di),對位(wei)于(yu)所述(shu)(shu)第(di)二(er)溝槽下(xia)方的(de)第(di)一初始犧(xi)牲結(jie)構剩余(yu)的(de)第(di)二(er)部分(fen)進行第(di)二(er)次(ci)離子注入和經過第(di)二(er)次(ci)退火,得到所述(shu)(shu)初始漏極(ji)形(xing)成(cheng)的(de)漏極(ji)和所述(shu)(shu)第(di)二(er)部分(fen)形(xing)成(cheng)的(de)第(di)二(er)初始犧(xi)牲結(jie)構,所述(shu)(shu)漏極(ji)包括與所述(shu)(shu)第(di)二(er)初始犧(xi)牲結(jie)構位(wei)于(yu)同(tong)層的(de)歐姆(mu)接觸結(jie)構,包括:
28、對(dui)位于所述(shu)第(di)二溝槽(cao)下方(fang)的第(di)一初始犧(xi)牲結構剩余的第(di)二部分進行第(di)二次(ci)離(li)子注入,得到第(di)二摻雜結構;
29、對包(bao)括(kuo)所(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)摻雜結構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)整個(ge)襯底進行第(di)二(er)(er)次退火(huo),使得所(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)摻雜結構(gou)(gou)(gou)中的(de)(de)部分摻雜離子沿(yan)所(suo)述(shu)第(di)一方向向位于同層的(de)(de)所(suo)述(shu)初(chu)始漏極的(de)(de)底部擴散,得到所(suo)述(shu)初(chu)始漏極形成的(de)(de)漏極和所(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)部分形成的(de)(de)第(di)二(er)(er)初(chu)始犧(xi)牲結構(gou)(gou)(gou),所(suo)述(shu)漏極包(bao)括(kuo)與所(suo)述(shu)第(di)二(er)(er)初(chu)始犧(xi)牲結構(gou)(gou)(gou)位于同層的(de)(de)歐姆接觸結構(gou)(gou)(gou)。
30、可選地,去(qu)除所(suo)述第一(yi)犧牲結構,得到第二(er)溝槽(cao),包括:
31、去除(chu)所述第(di)(di)二保護結(jie)構(gou),并(bing)去除(chu)所述第(di)(di)一犧牲結(jie)構(gou),得到(dao)第(di)(di)二溝槽;
32、以及(ji),對(dui)位于所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)二溝槽下方的(de)(de)第(di)一初(chu)始犧(xi)牲(sheng)(sheng)結(jie)(jie)構剩余的(de)(de)第(di)二部分進行第(di)二次離子注(zhu)入(ru)并(bing)經過第(di)二次退火,得到(dao)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)初(chu)始漏(lou)極(ji)(ji)形成的(de)(de)漏(lou)極(ji)(ji)和所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)二部分形成的(de)(de)第(di)二初(chu)始犧(xi)牲(sheng)(sheng)結(jie)(jie)構,所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)漏(lou)極(ji)(ji)包括與(yu)所(suo)(suo)(suo)(suo)述(shu)(shu)(shu)第(di)二初(chu)始犧(xi)牲(sheng)(sheng)結(jie)(jie)構位于同層的(de)(de)歐姆接觸結(jie)(jie)構之(zhi)前,還包括:
33、在各所(suo)述第(di)二溝槽內制造第(di)二保護層,所(suo)述第(di)二保護層包括覆蓋(gai)于(yu)所(suo)述第(di)二溝槽底(di)部的第(di)三保護結(jie)構和覆蓋(gai)于(yu)所(suo)述第(di)二溝槽的側壁的第(di)四(si)保護結(jie)構;
34、以及(ji),對所述第(di)二(er)(er)初始犧牲結構進行第(di)二(er)(er)次非晶(jing)化的(de)離子(zi)注入,得到第(di)二(er)(er)犧牲結構,包括(kuo):
35、去(qu)除(chu)所(suo)述(shu)第(di)(di)三保護結構;以所(suo)述(shu)第(di)(di)四保護結構為(wei)掩膜,對所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)初始犧(xi)牲結構進行(xing)第(di)(di)二(er)(er)次非晶(jing)化的離子注入,得到所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)犧(xi)牲結構;沿所(suo)述(shu)第(di)(di)一方(fang)向,所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)犧(xi)牲結構的寬度(du)等于所(suo)述(shu)第(di)(di)二(er)(er)溝槽的寬度(du)。
36、本技(ji)(ji)術(shu)實施例提供的技(ji)(ji)術(shu)方(fang)案帶來的有(you)益技(ji)(ji)術(shu)效果包(bao)括(kuo):
37、主體結(jie)構(gou)(gou)中的(de)摻雜離(li)子(zi)源(yuan)自(zi)(zi)位于同層的(de)第(di)一(yi)(yi)(yi)初(chu)(chu)始(shi)犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)且經過第(di)一(yi)(yi)(yi)次(ci)退火(huo)形成的(de);第(di)一(yi)(yi)(yi)初(chu)(chu)始(shi)犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)被(bei)非晶(jing)化(hua)為第(di)一(yi)(yi)(yi)犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)后被(bei)去除(chu);歐(ou)姆接觸結(jie)構(gou)(gou)中的(de)摻雜離(li)子(zi)源(yuan)自(zi)(zi)位于同層的(de)第(di)二初(chu)(chu)始(shi)犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)且經過第(di)二次(ci)退火(huo)形成的(de);第(di)二初(chu)(chu)始(shi)犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)被(bei)非晶(jing)化(hua)為第(di)二犧牲(sheng)結(jie)構(gou)(gou)后被(bei)去除(chu),由(you)此本技術無(wu)需直接對有源(yuan)柱進行高能(neng)大劑量離(li)子(zi)注入制造漏極,從而能(neng)夠保(bao)護有源(yuan)柱不被(bei)非晶(jing)化(hua),進而保(bao)證(zheng)垂直晶(jing)體管陣列(lie)的(de)電(dian)學性能(neng)。
38、而且,在第二(er)(er)退火過程中(zhong),部(bu)分第二(er)(er)次(ci)注入(ru)的(de)(de)(de)離子同(tong)層擴散以(yi)便于(yu)形成(cheng)位于(yu)同(tong)一層的(de)(de)(de)第二(er)(er)初始犧牲結(jie)(jie)構(gou)與(yu)歐姆(mu)接觸(chu)結(jie)(jie)構(gou)。該歐姆(mu)接觸(chu)結(jie)(jie)構(gou)由部(bu)分第二(er)(er)次(ci)注入(ru)的(de)(de)(de)離子同(tong)層擴散得到的(de)(de)(de),擴散的(de)(de)(de)距離較(jiao)短,能夠有利于(yu)提高歐姆(mu)接觸(chu)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)摻雜(za)濃度且有利于(yu)保證歐姆(mu)接觸(chu)結(jie)(jie)構(gou)的(de)(de)(de)摻雜(za)濃度較(jiao)均勻,從(cong)而使(shi)得漏(lou)極(ji)與(yu)位線的(de)(de)(de)接觸(chu)電阻降(jiang)低(di),能夠減少(shao)功耗和發熱(re),進而能夠提高信號(hao)傳(chuan)輸速率。
39、本技術附加的(de)(de)方面和優點將在下面的(de)(de)描(miao)述(shu)中部分(fen)給出,這些將從(cong)下面的(de)(de)描(miao)述(shu)中變得明(ming)顯,或通(tong)過(guo)本技術的(de)(de)實踐了解到。