【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体设计及制造领域，更具体地，涉及半导体器件、半导体器件的制备方法以及存储系统。
技术介绍
1、以存储器为例，在半导体器件中通过改进工艺技术、电路设计、编程算法或制造工艺，可将平面存储器单元缩放到更小的尺寸。然而，随着平面存储器单元的特征尺寸接近下限，平面工艺和制造技术变得具有挑战性且成本高。
2、三维存储器架构可以实现更高的存储密度。然而，随着半导体器件中堆叠层数的显著增加，例如由32层发展到64层，再到96层甚至128层等，其可靠性和读取性能会随之降低。
3、因而，如何在提高半导体器件的存储密度的前提下，提高半导体器件的可靠性和读取性能是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
1、本申请的实施方式提供了可至少部分解决相关技术中存在的上述问题、或其他问题的半导体器件及其制备方法、存储系统。
2、本申请一方面提供了一种半导体器件，所述半导体器件包括：叠层结构，包括交替堆叠设置的第一电极层和介质层，其中所述第一电极层沿垂直于堆叠方向的方向延伸；存储柱，沿所述堆叠方向在所述叠层结构中延伸，并由内向外包括第二电极层和存储功能层；以及晶体管，设置于所述叠层结构的一侧，其中所述晶体管的栅极连接所述第二电极层。
3、在本申请的一个实施方式中，所述晶体管还包括在垂直于所述堆叠方向的平面中设置的源极、沟道和漏极，其中，所述沟道位于所述源极与所述漏极之间
4、在本申请的一个实施方式中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述源极、所述沟道
5、在本申请的一个实施方式中，所述半导体器件还包括：与所述源极连接的源极接触结构，以及与所述漏极连接的漏极接触结构，其中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述源极接触结构和所述漏极接触结构分别位于所述晶体管的相对的两侧。
6、在本申请的一个实施方式中，所述源极接触结构包括的半导体材料层和所述源极包含相同类型的掺杂元素，其中，所述源极接触结构的掺杂元素的掺杂浓度大于所述源极的掺杂元素的掺杂浓度；和/或所述漏极接触结构包括的半导体材料层和所述漏极包含相同类型的掺杂元素，其中，所述漏极接触结构的掺杂元素的掺杂浓度大于所述漏极的掺杂元素的掺杂浓度。
7、在本申请的一个实施方式中，所述半导体器件还包括：连接多个所述源极接触结构的源极线，以及连接多个所述漏极接触结构的位线，其中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述源极线的投影与所述位线的投影相交。
8、在本申请的一个实施方式中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述位线沿第一方向延伸；以及所述源极接触结构和所述漏极接触结构分别位于所述晶体管在所述第一方向相对的两侧。
9、在本申请的一个实施方式中，所述源极线在垂直于所述堆叠方向的方向呈波浪形延伸。
10、在本申请的一个实施方式中，所述叠层结构还包括间隔层，其中，所述第一电极层和所述介质层位于所述间隔层的第一侧，所述晶体管位于所述间隔层与所述第一侧相对的第二侧；以及在所述堆叠方向，所述栅极延伸进所述叠层结构的深度小于或等于所述间隔层的厚度。
11、在本申请的一个实施方式中，所述存储功能层包括铁电材料层。
12、本申请另一方面提供了一种制备半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底的一侧交替堆叠第一电极层和介质层，以形成叠层结构；形成沿所述叠层结构的堆叠方向延伸的第一开口，并在所述第一开口的内壁和底面依次形成初始存储功能层和初始第二电极层；从与所述一侧相对的另一侧，去除部分衬底以形成第二开口，其中所述第二开口暴露出部分所述初始存储功能层；经由所述第二开口，去除部分所述初始存储功能层和部分所述初始第二电极层，以形成存储功能层和第二电极层；以及在所述第二开口中形成与所述第二电极层连接的晶体管的栅极。
13、在本申请的一个实施方式中，所述衬底包括隔离层以及间隔设置于所述隔离层中的多个源极接触结构，所述方法还包括：将形成所述第一开口的处理停止于所述隔离层。
14、在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括形成所述晶体管，形成所述晶体管包括：沿垂直于所述堆叠方向的方向扩大所述第二开口，以至少去除所述隔离层位于所述第二开口与所述源极接触结构之间的部分；在扩大后的所述第二开口的扩大部分中，形成所述晶体管的源极、沟道和漏极，其中所述源极与所述源极接触结构连接，以及所述沟道位于所述源极与所述漏极之间；形成至少覆盖所述源极、所述沟道和所述漏极的栅介质层；以及在扩大后的所述第二开口的剩余空间中，填充所述栅极。
15、在本申请的一个实施方式中，所述源极、所述沟道和所述漏极在垂直于所述堆叠方向的平面中形成为封闭的环形结构。
16、在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括形成所述衬底，形成所述衬底包括：在隔离层中间隔设置多个源极接触结构；以及形成连接多个所述源极接触结构的源极线，其中，所述源极线在垂直于所述堆叠方向的方向呈波浪形延伸。
17、在本申请的一个实施方式中，在形成所述栅极之后，所述方法还包括：在所述间隔层中形成漏极接触结构，其中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述源极接触结构和所述漏极接触结构分别位于对应的晶体管的相对的两侧。
18、在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括：形成连接多个所述漏极接触结构的位线，其中，在垂直于所述堆叠方向的平面中，所述源极线的投影与所述位线的投影相交。
19、在本申请的一个实施方式中，所述叠层结构还包括间隔层，所述第一电极层和所述介质层位于所述间隔层的上方，经由所述第二开口，去除部分所述初始存储功能层和部分所述初始第二电极层包括：去除所述初始存储功能层和所述初始第二电极层位于所述间隔层中的部分。
20、在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括：采用铁电材料形成所述初始存储功能层。
21、本申请又一方面提供了一种制备半导体器件的方法，所述方法包括：在衬底中形成晶体管；在衬底上交替堆叠第一电极层和介质层，以形成叠层结构；以及形成沿所述叠层结构的堆叠方向延伸的第一开口，并在所述第一开口的内壁依次形成存储功能层和第二电极层，其中，所述第二电极层连接所述晶体管的栅极。
22、在本申请的一个实施方式中，所述方法还包括：将形成所述第一开口的处理停止于所述栅极。
23、在本申请的一个实施方式中，形成所述晶体管包括：在衬底的隔离层中，沿垂直于所述堆叠方向的方向间隔设置源极接触结构和漏极接触结构；在所述源极接触结构和所述漏极接触结构之间，形成沿所述堆叠方向贯穿所述隔离层的第二开口；扩大所述第二开口以去除部分所述隔离层，其中去除的部分所述隔离层位于所述第二开口与所述源极接触结构之间以及所述第二开口与所述漏极接触结构之间；在扩大后的所述第二开口的扩大部分中，形成所述晶体管的源极、沟道和漏极，其中所述源极与所述源极接触结构连接，所述漏极与所述漏极接触结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述半导体器件还包括：
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述半导体器件还包括：
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，
8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
10.根据权利要求1-8中任一项所述的半导体器件，其中，
11.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述衬底包括隔离层以及间隔设置于所述隔离层中的多个源极接触结构，所述方法还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括形成所述晶体管，形成所述晶体管包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
15.根据权利要求11所
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在形成所述栅极之后，所述方法还包括：
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述方法还包括：
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述叠层结构还包括间隔层，所述第一电极层和所述介质层位于所述间隔层的上方，经由所述第二开口，去除部分所述初始存储功能层和部分所述初始第二电极层包括：
19.根据权利要求11-18中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
20.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述方法还包括：
22.根据权利要求20所述的方法，其中，形成所述晶体管包括：
23.根据权利要求22所述的方法，其中，
24.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法还包括：
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述方法还包括：
26.根据权利要求22-25中任一项所述的方法，其中，所述方法还包括：
27.一种存储器系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
3.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，
4.根据权利要求2所述的半导体器件，其中，所述半导体器件还包括：
5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，
6.根据权利要求4所述的半导体器件，其中，所述半导体器件还包括：
7.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，
8.根据权利要求6所述的半导体器件，其中，
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，
10.根据权利要求1-8中任一项所述的半导体器件，其中，
11.一种半导体器件的制造方法，其特征在于，包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述衬底包括隔离层以及间隔设置于所述隔离层中的多个源极接触结构，所述方法还包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括形成所述晶体管，形成所述晶体管包括：
14.根据权利要求13所述的方法，其中，
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述方法还包...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵冬雪，杨涛，韩玉辉，周文犀，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：
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