CN116133363A - 半导体结构及其制作方法 - Google Patents

半导体结构及其制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116133363A
CN116133363A CN202110904551.0A CN202110904551A CN116133363A CN 116133363 A CN116133363 A CN 116133363A CN 202110904551 A CN202110904551 A CN 202110904551A CN 116133363 A CN116133363 A CN 116133363A
Authority
CN
China
Prior art keywords
conductive layer
word line
layer
semiconductor structure
resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110904551.0A
Other languages
English (en)
Inventor
刘翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changxin Memory Technologies Inc
Original Assignee
Changxin Memory Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changxin Memory Technologies Inc filed Critical Changxin Memory Technologies Inc
Priority to CN202110904551.0A priority Critical patent/CN116133363A/zh
Priority to PCT/CN2022/070757 priority patent/WO2023010809A1/zh
Priority to JP2023535878A priority patent/JP2023553175A/ja
Priority to EP22712490.6A priority patent/EP4152392A4/en
Priority to KR1020237021809A priority patent/KR20230108343A/ko
Priority to US17/658,427 priority patent/US20230043347A1/en
Priority to TW111120192A priority patent/TWI802428B/zh
Publication of CN116133363A publication Critical patent/CN116133363A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/01Manufacture or treatment
    • H10B12/02Manufacture or treatment for one transistor one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/05Making the transistor
    • H10B12/053Making the transistor the transistor being at least partially in a trench in the substrate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10BELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B12/00Dynamic random access memory [DRAM] devices
    • H10B12/30DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells
    • H10B12/34DRAM devices comprising one-transistor - one-capacitor [1T-1C] memory cells the transistor being at least partially in a trench in the substrate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

本发明提供一种半导体结构及其制作方法,涉及半导体领域,解决漏电现象严重的问题,该半导体结构包括:基底,具有若干个字线沟槽以及与各字线沟槽相邻的源/漏极区域;栅极字线,位于字线沟槽内;栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,第一导电层位于字线沟槽的底部,栅极字线在字线沟槽的侧壁上的投影与源/漏极区域在字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域,当栅极字线施加电压小于预设电压时,单导通层的电阻大于预设电阻,以使第一导电层和第二导电层不导通。本发明提供的半导体结构用于增大驱动电流的同时,改善漏电现象。

Description

半导体结构及其制作方法
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种半导体结构及其制作方法。
背景技术
动态随机存储器(Dynamic Random Access Memory,简称DRAM)由多个重复的存储单元组成,每个存储单元通常包括电容结构和晶体管,晶体管的栅极由字线构成,漏极与位线相连、源极与电容结构相连;字线上的电压信号能够控制晶体管的打开或关闭,进而通过位线读取存储在电容结构中的数据信息,或者通过位线将数据信息写入到电容结构中进行存储。
相关技术中,晶体管的栅极由字线构成,并埋设在基底中的字线沟槽中,基底包括P型衬底和位于P型衬底表层的N型掺杂区,P型衬底中靠近字线沟槽的部分作为晶体管的沟道区域,字线沟槽两侧的N型掺杂区为晶体管的源极区域和漏极区域,栅极字线和源/漏极区域分别在字线沟槽的侧壁上的投影部分会形成重叠区域,当晶体管的栅极字线处于导通状态时,会在该重叠区域吸引电子,该重叠区域越大,源/漏极区域和沟道区的导通电阻越小,晶体管的驱动电流越大。正确
然而,当晶体管的栅极字线处于关闭状态时,会在该重叠区域形成强电场,吸引隧穿电流,该重叠区域越大,栅诱导漏极泄露(Gate-Induced Drain Ieakage,简称GIDL)漏电的现象越严重。
发明内容
鉴于上述问题,本发明实施例提供一种半导体结构及其制作方法,该半导体结构能够增大晶体管的驱动电流的同时,改善GIDL漏电现象,从而提高半导体结构的可靠性。
为了实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本发明实施例第一方面提供一种半导体结构,其包括:基底,具有若干个字线沟槽以及与各字线沟槽相邻的源/漏极区域;栅极字线,位于字线沟槽内;所述栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,所述第一导电层位于所述字线沟槽的底部,所述栅极字线在所述字线沟槽的侧壁上的投影与所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域,当所述栅极字线施加电压小于预设电压时,所述单导通层的电阻大于预设电阻,以使所述第一导电层和所述第二导电层不导通。
如上所述的半导体结构,至少部分所述第二导电层在所述字线沟槽的侧壁上的投影位于所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影内。
如上所述的半导体结构,所述第一导电层的顶部低于所述源/漏极区域的底部。
如上所述的半导体结构,所述第二导电层的顶部与所述源/漏极区域的顶部平齐。
如上所述的半导体结构,所述源/漏极区域在所述字线沟槽侧壁上的投影覆盖所述第二导电层在所述字线沟槽侧壁上的投影。
如上所述的半导体结构,所述预设电阻为所述第一导电层和所述第二导电层导通的临界电阻。
如上所述的半导体结构,所述单导通层包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻大于所述第二电阻,当所述单导通层为导通状态时,所述单导通层的电阻为第二电阻;当所述单导通层为截止状态时,所述单导通层的电阻为第一电阻。
如上所述的半导体结构,所述单导通层的导通电流为大于等于10-4A,导通电压为大于等于1.2V。
如上所述的半导体结构,所述单导通层为OTS选通材料层。
如上所述的半导体结构,所述单导通层为碲化硅(SiTe)层。
如上所述的半导体结构,所述单导通层的厚度为5nm~25nm。
如上所述的半导体结构,所述单导通层的厚度为15nm。
如上所述的半导体结构,所述第一导电层和/或所述第二导电层为导电金属层。
如上所述的半导体结构,所述第一导电层和/或第二导电层为钨(W)层。
本发明实施例提供的半导体结构,至少具有如下优点:
本发明实施例提供的半导体结构,栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,其中,第一导电层位于字线沟槽的底部,当单导通层处于导通状态时,第一导电层和第二导电层通过单导通层导通,源/漏极区域与栅极字线的重叠区域会吸引基底中掺杂区的电子,降低源/漏极区域与栅极字线的重叠区域的电阻,从而增大晶体管的驱动电流;而当单导通层处于截止状态时,第一导电层和第二导电层不导通,这样,第二导电层的电压为0v,第二导电层可以明显减小重叠区域的电场强度,改善栅极字线与源/漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
本发明实施例第二方面还提供一种半导体结构的制作方法,其包括:提供基底,在所述基底上形成若干个字线沟槽以及与各所述字线沟槽相邻的源/漏极区域;在所述字线沟槽中形成第一导电层;在所述第一导电层上形成单导通层;在所述单导通层上形成第二导电层,所述第一导电层、所述单导通层以及所述第二导电层形成栅极字线,所述栅极字线在所述字线沟槽的侧壁上的投影与所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域。
除了上面所描述的本发明实施例解决的技术问题、构成技术方案的技术特征以及由这些技术方案的技术特征所带来的有益效果外,本发明实施例提供的半导体结构及其制作方法所能解决的其他技术问题、技术方案中包含的其他技术特征以及这些技术特征带来的有益效果,将在具体实施方式中作出进一步详细的说明。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为相关技术中半导体结构的结构示意图;
图2为增大半导体结构中栅极字线与源/漏极区域的重叠区域的高度后,驱动电流与GIDL漏电的关系示意图;
图3为本发明实施例提供的半导体结构的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的半导体结构的一种使用状态示意图;
图5为图3中栅极字线的一种使用状态示意图;
图6为图3中栅极字线的另一种使用状态示意图;
图7为本发明实施例提供的单导通层在导通和截止状态的电压值和电阻值的关系示意图;
图8为本发明实施例提供的半导体结构的制作方法的流程示意图。
附图标记:
100-基底;
101-字线沟槽;
102-源/漏极区域;
200-栅极字线;
201-第一导电层;
202-单导通层;
203-第二导电层。
具体实施方式
正如背景技术所述,相关技术中动态随机存储器存在GIDL漏电的现象严重的问题,经发明人研究发现,出现这种问题的原因在于:如图1所示,减小栅极字线200的顶部至基底100上表面的距离(在本申请实施例中用H表示),增大栅极字线200与源/漏极区域102分别在字线沟槽101的侧壁上的投影的重叠区域(在本申请实施例中,重叠区域用A表示),当栅极字线200导通时,该重叠区域A会吸引基底100掺杂区的电子,以降低源/漏极区域102与栅极字线200的重叠区域A的电阻,从而增大晶体管的驱动电流。
然而,当栅极字线处于截止状态时,在源漏极上施加工作电压,在该重叠区域A附近的电子在栅极和源/漏极之间会因为强电场发生电子遂穿形成电流,即GIDL漏电,且该重叠区域A的尺寸越大,则GIDL漏电现象越严重,从而导致半导体结构的可靠性低的问题。如图2所示,随着重叠区域A尺寸的增大,引起驱动电流增大,GIDL漏电现象也越来越严重。
针对上述问题,本发明实施例提供一种半导体结构及其制作方法,该半导体结构中,栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,其中,第一导电层位于字线沟槽的底部,当单导通层处于导通状态时,第一导电层和第二导电层通过单导通层导通,源/漏极区域与栅极字线的重叠区域A会吸引基底掺杂区的电子,降低源/漏极区域与栅极字线的重叠区域A的电阻,从而增大晶体管的驱动电流;而当单导通层处于截止状态时,第一导电层和第二导电层不导通,这样,第二导电层的电压为0v,第二导电层可以明显减小重叠区域A的电场强度,改善栅极字线与源/漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
为了使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,均属于本发明保护的范围。
图3为本发明实施例提供的半导体结构的结构示意图;图4为本发明实施例提供的半导体结构的一种使用状态示意图;图5为图3中栅极字线的一种使用状态示意图;图6为图3中栅极字线的另一种使用状态示意图。
如图3至图6所示,本发明实施例提供的半导体结构,其包括:基底100和栅极字线200。
其中,基底100具有若干个字线沟槽101以及与各字线沟槽101相邻的源/漏极区域102。
基底100可以为晶体半导体材料,例如硅(Si)基底100,基底100还可以为锗(Ge)基底100、绝缘体上硅(Silicon on Insulator,简称SOI)、锗化硅(SiGe)基底100、碳化硅(SiC)或者氮化镓(GaN)基底100等,对此,本发明实施例不做具体限制。
基底100包括核心区和位于核心区外周的外围区,核心区包括多个有源区以及隔离多个有源区的浅沟槽隔离区,多个有源区可以呈阵列排布。
其中,基底100的核心区的上方后续形成有电容器,基底100外围区的上方后续形成有外围电路,例如,晶体管等。
各有源区中形成有字线沟槽101,基底100中可以设置有半导体层,例如,基底100包括P型基底100以及位于P型基底100表层的N型掺杂区,P型基底100中靠近字线沟槽的部分作为晶体管的沟道区域,字线沟槽两侧的N型掺杂区为晶体管的源极区域和漏极区域。
栅极字线200位于字线沟槽101中;栅极字线200包括依次层叠设置的第一导电层201、单导通层202和第二导电层203,第一导电层201位于字线沟槽101的底部,栅极字线200在字线沟槽101的侧壁上的投影与源/漏极区域102在字线沟槽101的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域A,当栅极字线200施加电压小于预设电压时,单导通层的电阻大于预设电阻,以使第一导电层201和第二导电层203不导通。
可以理解的是,如图3和图5所示,当栅极字线200施加电压大于预设电压时,单导通层202的电阻小于预设电阻,第一导电层201和第二导电层203通过单导通层202导通,此时,图5中a图中的栅极字线200等效于图5中的b图,增大了栅极字线200与源/漏极区域102分别在字线沟槽侧壁上的投影重叠区域A的高度,从而增大了驱动电流;而当栅极字线200施加电压小于预设电压时,单导通层202的电阻大于预设电阻,如图4和图6所示,单导通层202处于截止状态,单导通层202用于阻断第一导电层201和第二导电层203,以使第一导电层201和第二导电层203不导通,此时,图6中c图的栅极字线200等效于图6中的d图,这样,第二导电层203能够屏蔽第一导电层201的电场,从而减小了栅极字线200与源/漏极区域102的在字线沟槽侧壁上的投影重叠区域A的电场强度,进而改善GIDL漏电现象。
在本申请中,当单导通层202处于导通状态时,第一导电层201和第二导电层203通过单导通层202导通,源/漏极区域102与栅极字线200的重叠区域A会吸引基底100掺杂区的电子,降低源/漏极区域102与栅极字线200的重叠区域A的电阻,从而增大晶体管的驱动电流;而当单导通层202处于截止状态时,第一导电层201和第二导电层203不导通,这样,第二导电层203的电压为0v,第二导电层203可以明显减小重叠区域A的电场强度,改善栅极字线200与源/漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
需要说明的是,栅极字线200与源/漏极区域102分别在字线沟槽侧壁上的投影的重叠区域A的高度是以增大半导体结构中晶体管的驱动电流为目的进行的设置,其具体尺寸在本实施例中不做具体限制。
其中,预设电压可以为1.2V,当栅极字线200施加的电压小于1.2V时,单导通层202的电阻大于预设电阻,以使第一导电层201和第二导电层203不导通。
在一些可选的实施例中,至少部分第二导电层203在字线沟槽101的侧壁上的投影位于源/漏极区域102在字线沟槽101的侧壁上的投影内。
可以理解的是,至少部分第二导电层203指的是部分第二导电层203或者全部导电层,栅极字线200和源/漏极区域102的重叠区域A包括至少部分第二导电层203,这样,当单导通层202处于截止状态时,第一导电层201和第二导电层203不导通,第二导电层203的电压为0v,第二导电层203可以屏蔽第一导电层201附近的电场,改善栅极字线200与漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
进一步的,第一导电层201的顶部低于源/漏极区域102的底部。
可以理解的是,通过将第一导电层201的顶部设置为低于源/漏极区域102的底部,这样,栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A为第二导电层203或者第二导电层203和单导通层202组成,当单导通层202处于截止状态时,第一导电层201附近的电子至源/漏极区域102的距离较远,且第二导电层203能够屏蔽第一导电层201附近的电场,减小栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的电场强度,避免与源/漏极区域102发生电子遂穿而形成电流,以实现在增大晶体管的驱动电流的同时,改善GIDL漏电现象。
进一步的,第二导电层203的顶部与源/漏极区域102的顶部平齐。
通过将第二导电层203的顶部设置为与源/漏极区域102的顶部平齐,这样,可以增大栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的高度,从而增大晶体管的驱动电流的同时,且该重叠区域A主要包括第二导电层203,这样,当单导通层202处于截止状态时,第一导电层201附近的电子至源/漏极区域102的距离较远,且第二导电层203能够屏蔽第一导电层201附近的电场,减小栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的电场强度,避免与源/漏极区域102发生电子遂穿而形成电流,以实现在增大晶体管的驱动电流的同时,改善GIDL漏电现象。
在另一些可选的实施例中,源/漏极区域102在字线沟槽101侧壁上的投影覆盖第二导电层203在字线沟槽101侧壁上的投影,这样,在增大晶体管的驱动电流的同时,能够改善GIDL漏电现象。
在上述实施例的基础上,当栅极字线200施加电压小于预设电压时,单导通层202的电阻大于预设电阻,以使第一导电层201和第二导电层203不导通,其中,预设电阻为第一导电层201和第二导电层203导通的临界电阻。
在本申请实施例中,单导通层202包括第一电阻和第二电阻,且单导通层202在不同的电压下,其电阻值大小可在第一电阻和第二电阻中变化,其中,第一电阻大于第二电阻,当单导通层202为导通状态时,单导通层202的电阻为第二电阻;当单导通层202为截止状态时,单导通层202的电阻为第一电阻。
可以理解的是,当栅极字线200施加的电压小于预设电压时,第一电阻为高阻态电阻,该电阻值大于第一导电层201和第二导电层203的导通电阻,以通过单导通层202阻断第一导电层201和第二导电层203,此时,第二导电层203的电压为0v,这样,第二导电层203可以用于屏蔽栅极字线200的电场,从而减小栅极字线200与源/漏极区域102的电场,进而改善GIDL漏电;而当栅极字线200施加电压大于预设电压时,第二电阻为低阻态电阻,该电阻值小于第一导电层201和第二导电层203的导通电阻,以通过单导通层202导通第一导电层201和第二导电层203,以增大栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的高度,从而增大晶体管的驱动电流。
示例性的,当第一导电层201施加的电压为3v时,单导通层202为低阻态导通,此时,栅极字线200包括第一导电层201、单导通层202和第二导电层203,且第一导电层201和第二导电层203通过单导通层202导通,以增大栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的高度,从而增大驱动电流;而当第一导电层201施加的电压为-0.2v时,单导通层202为高阻态阻断,此时,栅极字线200包括第一导电层201,减小了栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的高度,且第二导电层203还可以用于屏蔽栅极字线200的电场,从而减小栅极字线200与源/漏极区域102的重叠区域A的电场强度,进而改善GIDL漏电现象。
图7为本发明实施例提供的单导通层在导通和截止状态的电压值和电阻值的关系示意图。
进一步的,由图7可知,单导通层202的导通电流为大于等于10-4A,导通电压为大于等于1.2V,以通过单导通层202导通第一导电层201和第二导电层203;且当单导通层202的电压大于预设电压时,则电流显著增加,因此,为了满足单导通层202的工作可靠性,单导通层202可以选用随着电压的变化,电阻呈现高、低两种阻态的材料。
其中,单导通层202为双向阈值开关(Ovonic threshold switching,简称OTS)选通材料层。
示例性的,单导通层202可以为碲化硅(SiTe)层,第一导电层201和第二导电层203可以为导电金属层,例如,第一导电层201和第二导电层203为金属钨(W)层。
进一步的,单导通层202的厚度可以为5nm~25nm,其中,单导通层202的厚度不同,其电阻值不同。
示例性的,当单导通层202为15nm的SiTe层时,第一导电层201和第二导电层203为金属钨层时,单导通层202在截止状态时的电阻值可以为导通状态时的电阻值的6倍,如图7所示,电流值从10-10A变化为10-4A。
本发明实施例提供的半导体结构,栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,其中,第一导电层位于字线沟槽的底部,当单导通层处于导通状态时,第一导电层和第二导电层通过单导通层导通,源/漏极区域与栅极字线的重叠区域A会吸引基底掺杂区的电子,降低源/漏极区域与栅极字线的重叠区域A的电阻,从而增大晶体管的驱动电流;而当单导通层处于截止状态时,第一导电层和第二导电层不导通,这样,第二导电层的电压为0v,第二导电层可以减小重叠区域A的电场强度,改善栅极字线与源/漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
图8为本发明实施例提供的半导体结构的制作方法的流程示意图。
如图8所示,本发明实施例还提供一种半导体结构的制作方法,其步骤包括:
步骤S101:提供基底,在基底上形成若干个字线沟槽以及与各字线沟槽相邻的源/漏极区域。
步骤S102:在字线沟槽中形成第一导电层。
步骤S103:在第一导电层上形成单导通层。
步骤S104:在单导通层上形成第二导电层,其中,第一导电层、单导通层以及第二导电层形成栅极字线,栅极字线在字线沟槽的侧壁上的投影与源/漏极区域在字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域。
其中,当栅极字线施加的电压小于预设电压时,单导通层的电阻大于预设电阻,单导通层处于截止状态,单导通层用于阻断第一导电层和第二导电层,以使第一导电层和第二导电层不导通;而当单导通层施加的电压大于预设电压时,单导通层的电阻小于预设电阻,单导通层处于导电状态,单导通层用于导通第一导电层和第二导电层。
本发明实施例提供的半导体结构的制作方法,其步骤包括:提供基底,在基底上形成若干个字线沟槽以及与各字线沟槽相邻的源/漏极区域;在字线沟槽中形成第一导电层;在第一导电层上形成单导通层;在单导通层上形成第二导电层,第一导电层、单导通层以及第二导电层形成栅极字线,其中,第一导电层位于字线沟槽的底部,当单导通层处于导通状态时,第一导电层和第二导电层通过单导通层导通,源/漏极区域与栅极字线的重叠区域会吸引基底掺杂区的电子,降低源/漏极区域与栅极字线的重叠区域的电阻,从而增大晶体管的驱动电流;而当单导通层处于截止状态时,第一导电层和第二导电层不导通,这样,第二导电层的电压为0v,第二导电层减小重叠区域的电场强度,改善栅极字线与源/漏极之间发生电子遂穿而形成电流的现象,从而改善GIDL漏电现象。
本说明书中各实施例或实施方式采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (15)

1.一种半导体结构,其特征在于,包括:
基底,具有若干个字线沟槽以及与各所述字线沟槽相邻的源/漏极区域;
栅极字线,位于所述字线沟槽内;所述栅极字线包括依次层叠设置的第一导电层、单导通层和第二导电层,所述第一导电层位于所述字线沟槽的底部,所述栅极字线在所述字线沟槽的侧壁上的投影与所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域,当所述栅极字线施加电压小于预设电压时,所述单导通层的电阻大于预设电阻,以使所述第一导电层和所述第二导电层不导通。
2.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,至少部分所述第二导电层在所述字线沟槽的侧壁上的投影位于所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影内。
3.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层的顶部低于所述源/漏极区域的底部。
4.根据权利要求2或3所述的半导体结构,其特征在于,所述第二导电层的顶部与所述源/漏极区域的顶部平齐。
5.根据权利要求2所述的半导体结构,其特征在于,所述源/漏极区域在所述字线沟槽侧壁上的投影覆盖所述第二导电层在所述字线沟槽侧壁上的投影。
6.根据权利要求1所述的半导体结构,其特征在于,所述预设电阻为所述第一导电层和所述第二导电层导通的临界电阻。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层包括第一电阻和第二电阻,所述第一电阻大于所述第二电阻,当所述单导通层为导通状态时,所述单导通层的电阻为第二电阻;当所述单导通层为截止状态时,所述单导通层的电阻为第一电阻。
8.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层的导通电流为大于等于10-4A,导通电压为大于等于1.2V。
9.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层为OTS选通材料层。
10.根据权利要求9所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层为碲化硅(SiTe)层。
11.根据权利要求7所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层的厚度为5nm~25nm。
12.根据权利要求11所述的半导体结构,其特征在于,所述单导通层的厚度为15nm。
13.根据权利要求1-3中任一项所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层和/或所述第二导电层为导电金属层。
14.根据权利要求13所述的半导体结构,其特征在于,所述第一导电层和/或第二导电层为钨(W)层。
15.一种半导体结构的制作方法,其特征在于,包括:
提供基底,在所述基底上形成若干个字线沟槽以及与各所述字线沟槽相邻的源/漏极区域;
在所述字线沟槽中形成第一导电层;
在所述第一导电层上形成单导通层;
在所述单导通层上形成第二导电层;其中,所述第一导电层、所述单导通层以及所述第二导电层形成栅极字线,所述栅极字线在所述字线沟槽的侧壁上的投影与所述源/漏极区域在所述字线沟槽的侧壁上的投影具有预设高度的重叠区域。
CN202110904551.0A 2021-08-06 2021-08-06 半导体结构及其制作方法 Pending CN116133363A (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110904551.0A CN116133363A (zh) 2021-08-06 2021-08-06 半导体结构及其制作方法
PCT/CN2022/070757 WO2023010809A1 (zh) 2021-08-06 2022-01-07 半导体结构及其制作方法
JP2023535878A JP2023553175A (ja) 2021-08-06 2022-01-07 半導体構造及びその製造方法
EP22712490.6A EP4152392A4 (en) 2021-08-06 2022-01-07 SEMICONDUCTOR STRUCTURE AND PRODUCTION PROCESS THEREOF
KR1020237021809A KR20230108343A (ko) 2021-08-06 2022-01-07 반도체 구조 및 반도체 구조의 제조 방법
US17/658,427 US20230043347A1 (en) 2021-08-06 2022-04-07 Semiconductor structure and manufacturing method thereof
TW111120192A TWI802428B (zh) 2021-08-06 2022-05-31 半導體結構及其製作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110904551.0A CN116133363A (zh) 2021-08-06 2021-08-06 半导体结构及其制作方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116133363A true CN116133363A (zh) 2023-05-16

Family

ID=84980926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110904551.0A Pending CN116133363A (zh) 2021-08-06 2021-08-06 半导体结构及其制作方法

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN116133363A (zh)
TW (1) TWI802428B (zh)
WO (1) WO2023010809A1 (zh)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102162733B1 (ko) * 2014-05-29 2020-10-07 에스케이하이닉스 주식회사 듀얼일함수 매립게이트형 트랜지스터 및 그 제조 방법, 그를 구비한 전자장치
KR102396085B1 (ko) * 2015-10-28 2022-05-12 에스케이하이닉스 주식회사 매립금속게이트구조를 구비한 반도체장치 및 그 제조 방법, 그를 구비한 메모리셀, 그를 구비한 전자장치
KR102426665B1 (ko) * 2017-07-21 2022-07-28 삼성전자주식회사 집적회로 소자
CN109427652B (zh) * 2017-08-31 2020-08-18 联华电子股份有限公司 埋入式字符线结构的制作方法和结构
US10790287B2 (en) * 2018-11-29 2020-09-29 Applied Materials, Inc. Reducing gate induced drain leakage in DRAM wordline
KR20210026808A (ko) * 2019-09-02 2021-03-10 에스케이하이닉스 주식회사 매립 게이트 구조를 구비한 반도체 장치 및 그 제조 방법
CN112885897B (zh) * 2019-11-29 2024-05-14 长鑫存储技术有限公司 半导体器件及其制作方法
CN113097302B (zh) * 2020-01-09 2022-09-27 长鑫存储技术有限公司 晶体管及其制作方法
CN111564441B (zh) * 2020-04-10 2023-04-18 中国科学院微电子研究所 半导体结构及制备方法
CN113097149B (zh) * 2021-03-31 2022-05-24 长鑫存储技术有限公司 半导体结构及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2023010809A1 (zh) 2023-02-09
TW202307973A (zh) 2023-02-16
TWI802428B (zh) 2023-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11201215B2 (en) MOSFET and memory cell having improved drain current through back bias application
US8115243B2 (en) Surround gate access transistors with grown ultra-thin bodies
US10553683B2 (en) MOSFET and memory cell having improved drain current through back bias application
JP5296768B2 (ja) チャネルが埋込み誘電体層を通り抜けているメモリセル
CN112133751B (zh) 半导体器件
US11908899B2 (en) MOSFET and memory cell having improved drain current through back bias application
WO2011076002A1 (zh) 一种浮体动态随机存储器单元结构、制造工艺和操作方法
US20180130804A1 (en) Vertical Thyristor Cell and Memory Array with Silicon Germanium Base Regions
CN103972238A (zh) 一种存储器单元结构
KR20170055031A (ko) 터널링 전계효과 트랜지스터를 이용한 1t 디램 셀 소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 메모리 어레이
WO2011076003A1 (zh) 一种浮体动态随机存储器的单元结构及其制作工艺
US8525248B2 (en) Memory cell comprising a floating body, a channel region, and a diode
US20120113730A1 (en) Ram memory element with one transistor
CN116133363A (zh) 半导体结构及其制作方法
CN115020482A (zh) 晶体管及其制备方法、以及存储器
RU2808528C1 (ru) Полупроводниковая структура и способ ее изготовления
EP4152392A1 (en) Semiconductor structure and manufacturing method therefor
CN112614841A (zh) 分裂栅闪存单元
WO2024127518A1 (ja) 半導体素子を用いたメモリ装置
KR100866125B1 (ko) 스위치드 스토리지 노드 콘택 구조를 이용한 디램
KR100876878B1 (ko) 새로운 디램 셀 구조
CN117832273A (zh) 一种低隧穿泄漏电流的功率器件及其制造方法
KR20080084243A (ko) 반도체 소자의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination