存储器及其制作方法、存储器系统技术方案

本公开实施例公开了一种存储器及其制作方法、存储器系统，所述制作方法包括：形成叠层结构；其中，所述叠层结构包括交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层；所述第一电极层沿垂直于所述叠层结构的堆叠方向延伸；形成贯穿所述叠层结构的至少一个第一通孔；形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层；在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层；其中，所述第二电极层沿平行于所述叠层结构的堆叠方向延伸；在所述第二电极层上形成晶体管；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。

【技术实现步骤摘要】
存储器及其制作方法、存储器系统


[0001]本公开实施例涉及集成电路领域，尤其涉及一种存储器及其制作方法、存储器系统。

技术介绍

[0002]基于一个晶体管和一个电容器(One Transistor One Capacitor，1T1C)架构的动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)的尺寸微缩已接近工艺极限。
[0003]随着对存储密度需求的增加，DRAM的尺寸进一步减小。在小尺寸节点下，电容器的制造工艺更为复杂，且漏电愈发显著，并且存在保持时间减小、静态功耗上升以及操作电压裕度退化等问题。因此，急需一种新型架构的存储器来取代传统1T1C架构的DRAM，以实现DRAM的尺寸持续微缩。

技术实现思路

[0004]根据本公开实施例的第一方面，提供一种存储器的制作方法，包括：
[0005]形成叠层结构；其中，所述叠层结构包括交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层；所述第一电极层沿垂直于所述叠层结构的堆叠方向延伸；
[0006]形成贯穿所述叠层结构的至少一个第一通孔；
[0007]形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层；
[0008]在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层；其中，所述第二电极层沿平行于所述叠层结构的堆叠方向延伸；
[0009]在所述第二电极层上形成晶体管；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。
[0010]根据本公开实施例的第二方面，提供一种存储器的制作方法，包括：
[0011]形成堆叠结构；其中，所述堆叠结构包括交替堆叠设置的牺牲层和绝缘层；所述牺牲层沿垂直于所述堆叠结构的堆叠方向延伸；
[0012]形成贯穿所述堆叠结构的至少一个第一通孔；
[0013]形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层；
[0014]在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层；其中，所述第二电极层沿平行于所述堆叠结构的堆叠方向延伸；
[0015]在所述第二电极层上形成晶体管；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层；
[0016]在形成所述第二电极层之后，将所述牺牲层替换为第一电极层。
[0017]根据本公开实施例的第三方面，提供一种存储器，包括：
[0018]叠层结构，包括：交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层；其中，所述第一电极层沿垂直于所述叠层结构的堆叠方向延伸；
[0019]第二电极层，贯穿所述叠层结构，且沿平行于所述叠层结构的堆叠方向延伸；
[0020]储能层，位于所述第一电极层和所述第二电极层之间；
[0021]晶体管，位于所述第二电极层之上；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。
[0022]根据本公开实施例的第四方面，提供一种存储器系统，包括：
[0023]一个或多个如本公开实施例第三方面中所述的存储器；
[0024]存储器控制器，耦合到所述存储器并且被配置为控制所述存储器。
[0025]本公开实施例中，通过形成叠层结构以及贯穿叠层结构的至少一个第一通孔，并形成覆盖第一通孔侧壁和底部的储能层，以及在形成有储能层的第一通孔中形成沿平行于叠层结构的堆叠方向延伸的第二电极层，由于叠层结构包括交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层，第一电极层沿垂直于叠层结构的堆叠方向延伸，可形成沿平行于叠层结构的堆叠方向并列设置的多个电容。通过在第二电极层上形成晶体管，由于晶体管的源极或漏极耦接第二电极层，可将晶体管设置在多个电容的上方，有利于提高存储器的存储密度。
[0026]此外，由于叠层结构包括交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层，通过增加第一电极层的层数和绝缘层的层数，有利于实现三维架构的存储器，以取代传统1T1C架构的DRAM。
附图说明
[0027]图1a至图1c是根据一示例性实施例示出的一种存储器的示意图；
[0028]图2是根据本公开实施例示出的一种存储器的制作方法的流程图一；
[0029]图3是根据本公开实施例示出的一种存储器的制作方法的流程图二；
[0030]图4至图16是根据本公开实施例示出的一种存储器的制作方法的结构示意图；
[0031]图17是根据本公开实施例示出的一种存储器的三维结构图；
[0032]图18是根据本公开实施例示出的一种存储器的局部俯视图；
[0033]图19是根据本公开实施例示出的一种存储器的局部剖面图。
具体实施方式
[0034]下面将结合附图和实施例对本公开的技术方案进一步详细阐述。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方法，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻的理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0035]在下列段落中参照附图以举例方式更具体的描述本公开。根据下面说明和权利要求书，本公开的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本公开实施例的目的。
[0036]可以理解的是，本公开的“在
……
上”、“在
……
之上”和“在
……
上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在
……
上”不仅表示其某物“上”且其间没有居间特征或层(即直接在某物上)的含义，而且还包括“在”某物“上”且其间有居间特征或层的含义。
[0037]在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
[0038]在本公开实施例中，术语“层”是指包括具有厚度的区域的材料部分。层可以在下方或上方结构的整体之上延伸，或者可以具有小于下方或上方结构范围的范围。此外，层可
以是厚度小于连续结构厚度的均质或非均质连续结构的区域。例如，层可位于连续结构的顶表面和底表面之间，或者层可在连续结构顶表面和底表面处的任何水平面对之间。层可以水平、垂直和/或沿倾斜表面延伸。层可以包括多个子层。
[0039]需要说明的是，本公开实施例所记载的技术方案之间，在不冲突的情况下，可以任意组合。
[0040]图1a至图1c是根据一示例性实施例示出的一种存储器10的示意图。存储器10包括储能元件11以及与储能元件11耦合的晶体管12。储能元件11包括依次堆叠设置的第一电极板111、铁电层112和第二电极板113。晶体管12包括源极121、沟道122和漏极123。位线13耦接至源极121，字线14耦接至晶体管12的栅极(图中未示出)。
[0041]参照图1b所示，通过施加由第一电极板111指向第二电极板113的电场，可使得铁电层112处于第一极化状态，即向铁电层112写入数据“1”。参照图1c所示，通过施加由第二电极板113指向第一电极板111的电场，可使得铁电层112处于第二极化状态(不同于第一极化状态)，即向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储器的制作方法，其特征在于，包括：形成叠层结构；其中，所述叠层结构包括交替堆叠设置的第一电极层和绝缘层；所述第一电极层沿垂直于所述叠层结构的堆叠方向延伸；形成贯穿所述叠层结构的至少一个第一通孔；形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层；在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层；其中，所述第二电极层沿平行于所述叠层结构的堆叠方向延伸；在所述第二电极层上形成晶体管；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层。2.一种存储器的制作方法，其特征在于，包括：形成堆叠结构；其中，所述堆叠结构包括交替堆叠设置的牺牲层和绝缘层；所述牺牲层沿垂直于所述堆叠结构的堆叠方向延伸；形成贯穿所述堆叠结构的至少一个第一通孔；形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层；在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层；其中，所述第二电极层沿平行于所述堆叠结构的堆叠方向延伸；在所述第二电极层上形成晶体管；其中，所述晶体管的源极或漏极耦接所述第二电极层；在形成所述第二电极层之后，将所述牺牲层替换为第一电极层。3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，所述在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层，包括：向形成有所述储能层的第一通孔中沉积第二电极材料层；沿朝向所述第一通孔底部的方向去除预设高度的所述第二电极材料层，以形成所述第二电极层；其中，所述预设高度小于或等于所述绝缘层的高度；所述在所述第二电极层上形成晶体管，包括：在所述第二电极材料层被去除的区域形成所述晶体管的源极或漏极；形成覆盖所述叠层结构和所述晶体管的源极或漏极的栅极材料层；形成贯穿所述栅极材料层的第二通孔；其中，所述第二通孔的底部显露所述晶体管的源极或漏极；形成覆盖所述第二通孔侧壁的栅介质层；在形成有所述栅介质层的第二通孔中形成所述晶体管的沟道和所述晶体管的漏极或源极；其中，所述沟道位于所述源极和所述漏极之间。4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第二电极材料层被去除的区域形成所述晶体管的源极或漏极，包括：向所述第二电极材料层被去除的区域沉积半导体层；对所述半导体层执行掺杂处理，以形成所述晶体管的源极或漏极。5.根据权利要求4所述的制作方法，其特征在于，在形成所述第二电极层之后，且在沉积所述半导体层之前，所述制作方法还包括：在所述第二电极层上形成导电的连接层；其中，所述连接层用于减小所述第二电极层
与所述晶体管的源极或漏极之间的接触电阻。6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述连接层的组成材料包括：金属硅化物。7.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，所述形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能层，在形成有所述储能层的第一通孔中形成第二电极层，包括：形成覆盖所述第一通孔侧壁和底部的储能材料层；向形成有所述储能材料层的第一通孔中沉积第二电极材料层；沿朝向所述第一通孔底部的方向去除部分所述储能材料层和部分所述第二电极材料层，以分别形成所述储能层和所述第二电极层，并显露至少一个所述第一电极层；所述在所述第二电极层上形成晶体管，包括：形成覆盖显露的所述第一电极层的栅介质层；在形成有所述栅介质层的第一通孔中形成所述晶体管的源极、沟道和漏极；其中，所述沟道位于所述源极和所述漏极之间。8.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，在形成所述叠层...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬雪，杨涛，周文犀，杨远程，夏志良，霍宗亮，
申请(专利权)人：长江存储科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：