本公開涉及集成電路設(shè)計(jì)及制造，特別是涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲(chǔ)器及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)集成電路的集成度、性能及可靠性的要求越來(lái)越高。采用垂直溝道晶體管能夠在確保半導(dǎo)體器件性能不減小的情況下，減小晶體管的橫截面積，從而提高集成電路的集成度。

2、然而，傳統(tǒng)的與垂直溝道晶體管相連的位線結(jié)構(gòu)的電阻率較高，為進(jìn)一步優(yōu)化半導(dǎo)體器件的性能帶來(lái)挑戰(zhàn)；并且隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的減小，不同位線結(jié)構(gòu)之間的間距越來(lái)越小，導(dǎo)致相鄰位線之間的寄生電容增加，以及產(chǎn)生漏電流的風(fēng)險(xiǎn)增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本公開提供了一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、存儲(chǔ)器及電子設(shè)備，至少能夠減小位線結(jié)構(gòu)的阻抗及在不同位線結(jié)構(gòu)之間形成有效的隔離結(jié)構(gòu)，避免相鄰埋入式位線結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生寄生電容及漏電流，提高了半導(dǎo)體器件的性能及可靠性。

2、為了解決上述技術(shù)問題及其他問題，根據(jù)一些實(shí)施例，本公開的一方面提供了一種半導(dǎo)體器件，包括位于襯底上的沿第一方向依次交替排布的隔離結(jié)構(gòu)、目標(biāo)柱；目標(biāo)柱包括沿襯底的厚度方向依次層疊的阱隔離層、位線結(jié)構(gòu)及有源柱；隔離結(jié)構(gòu)的底面低于阱隔離層的底面；阱隔離層的摻雜類型與其正下方的襯底的摻雜類型相反；位線結(jié)構(gòu)包括與有源柱的底面連接的中部凸出部，及位于中部凸出部的底面與阱隔離層之間的平直部。

3、上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中，通過(guò)在襯底上形成沿第一方向依次交替排布的隔離結(jié)構(gòu)、目標(biāo)柱；目標(biāo)柱包括沿襯底的厚度方向依次層疊的阱隔離層、位線結(jié)構(gòu)及有源柱；隔離結(jié)構(gòu)的底面低于阱隔離層的底面，使得沿第一方向相鄰的目標(biāo)柱經(jīng)由隔離結(jié)構(gòu)有效隔離；阱隔離層的摻雜類型與其正下方的襯底的摻雜類型相反，便于阱隔離層與其正下方的襯底形成pn結(jié)；位線結(jié)構(gòu)包括與有源柱的底面連接的中部凸出部，及位于中部凸出部的底面與阱隔離層之間的平直部，便于位線結(jié)構(gòu)經(jīng)由前述pn結(jié)與襯底電連接，有效減少漏電現(xiàn)象發(fā)生；由于位線結(jié)構(gòu)呈倒t型，且沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間經(jīng)由隔離結(jié)構(gòu)有效隔離，有利于減小沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間的間距，以及減小沿第一方向相鄰的有源柱之間的間距，從而能夠減小有源柱上制備晶體管的橫截面積。

4、在一些實(shí)施例中，中部凸出部在襯底的頂面的正投影，位于中部凸出部正上方的有源柱在襯底的頂面的正投影以內(nèi)，從而增大有源柱與中部凸出部之間的連接拐角與隔離結(jié)構(gòu)的接觸面積，增加了拐角處的隔離結(jié)構(gòu)的厚度，從而有效地避免該接觸面產(chǎn)生漏電流或尖端放電現(xiàn)象。

5、在一些實(shí)施例中，有源柱在襯底的頂面的正投影，位于有源柱正下方的位線結(jié)構(gòu)在襯底的頂面的正投影以內(nèi)，從而相對(duì)提高了位線結(jié)構(gòu)的縱截面積，在保持半導(dǎo)體器件的體積不增加的情況下，減小位線結(jié)構(gòu)的阻抗。

6、在一些實(shí)施例中，位線結(jié)構(gòu)還包括金屬導(dǎo)電層，金屬導(dǎo)電層位于中部凸出部的沿第一方向相對(duì)的外側(cè)壁表面，及平直部的部分頂面，以減小位線結(jié)構(gòu)的阻抗。

7、在一些實(shí)施例中，有源柱上設(shè)置有沿襯底的厚度方向依次排布的第一摻雜區(qū)、溝道區(qū)及第二摻雜區(qū)，第一摻雜區(qū)與其正下方的位線結(jié)構(gòu)鄰接，隔離結(jié)構(gòu)的頂面不低于第二摻雜區(qū)的頂面；第一摻雜區(qū)的摻雜類型與其正下方的阱隔離層的摻雜類型相同，第一摻雜區(qū)的摻雜類型與第二摻雜區(qū)的摻雜類型相同。本實(shí)施例便于后續(xù)直接制備環(huán)繞溝道區(qū)的柵極，以制備垂直環(huán)柵晶體管，減少垂直環(huán)柵晶體管制備工藝復(fù)雜度的同時(shí)，提高垂直環(huán)柵晶體管的性能及可靠性。

8、在一些實(shí)施例中，阱隔離層與其正下方的襯底形成pn結(jié)；第一摻雜區(qū)用于形成源接觸區(qū)，第二摻雜區(qū)用于形成漏接觸區(qū)；或，第一摻雜區(qū)用于形成漏接觸區(qū)，第二摻雜區(qū)用于形成源接觸區(qū)。

9、在一些實(shí)施例中，位線結(jié)構(gòu)沿第二方向延伸；第二方向與第一方向相交且二者均垂直于襯底的厚度方向；沿第二方向相鄰的有源柱共用有源柱的正下方的位線結(jié)構(gòu)，以減少堆疊結(jié)構(gòu)中位線結(jié)構(gòu)制備工藝的復(fù)雜度。

10、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開的另一方面提供了一種存儲(chǔ)器，包括前述實(shí)施例中所述的半導(dǎo)體器件，由于位線結(jié)構(gòu)呈倒t型，且沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間經(jīng)由隔離結(jié)構(gòu)有效隔離，有利于減小沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間的間距，以及減小沿第一方向相鄰的有源柱之間的間距，從而能夠減小有源柱上制備晶體管的橫截面積。

11、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開的再一方面提供了一種電子設(shè)備，包括前述實(shí)施例中的存儲(chǔ)器，從而在確保電子設(shè)備的體積不增加的情況下，提高電子設(shè)備的性能及可靠性。

12、根據(jù)一些實(shí)施例，本公開的又一方面提供了一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

13、提供襯底；

14、于襯底上形成沿第一方向依次交替排布的第一隔離層、目標(biāo)柱；目標(biāo)柱包括沿襯底的厚度方向依次層疊的阱隔離層、位線結(jié)構(gòu)及有源柱；位線結(jié)構(gòu)包括與有源柱的底面連接的中部凸出部，及位于中部凸出部的底面與阱隔離層之間的平直部；阱隔離層的摻雜類型與其正下方的襯底的摻雜類型相反；第一隔離層的底面低于阱隔離層的底面且頂面不高于平直部的頂面；

15、至少于沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間形成第二隔離層，第一隔離層、第二隔離層用于共同構(gòu)成隔離結(jié)構(gòu)。

16、上述實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制備方法中，通過(guò)在襯底上形成沿第一方向依次交替排布的隔離結(jié)構(gòu)、有源柱；有源柱與其正下方的襯底之間形成有位線結(jié)構(gòu)，以及位于位線結(jié)構(gòu)與襯底之間的阱隔離層；隔離結(jié)構(gòu)的底面低于阱隔離層的底面，使得沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)經(jīng)由隔離結(jié)構(gòu)有效隔離；阱隔離層的摻雜類型與其正下方的襯底的摻雜類型相反，便于阱隔離層與其正下方的襯底形成pn結(jié)；位線結(jié)構(gòu)包括與有源柱的底面連接的中部凸出部，及位于中部凸出部的底面與阱隔離層之間的平直部，便于位線結(jié)構(gòu)經(jīng)由前述pn結(jié)與襯底電連接，有效減少漏電現(xiàn)象發(fā)生；由于位線結(jié)構(gòu)呈倒t型，且沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間經(jīng)由隔離結(jié)構(gòu)有效隔離，有利于減小沿第一方向相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間的間距，以及減小沿第一方向相鄰的有源柱之間的間距，從而能夠減小有源柱上制備晶體管的橫截面積。

17、在一些實(shí)施例中，于襯底上形成沿第一方向依次交替排布的第一隔離層、目標(biāo)柱，包括：

18、于襯底上形成摻雜層；

19、于摻雜層的頂面形成沿第一方向間隔排布的有源柱；

20、形成覆蓋有源柱的裸露表面及襯底的裸露頂面的介質(zhì)層；

21、基于介質(zhì)層刻蝕摻雜層及襯底，得到位于有源柱正下方的摻雜部，及位于沿第一方向相鄰的摻雜部之間的隔離溝槽，保留于有源柱的側(cè)壁的介質(zhì)層構(gòu)成保護(hù)層；

22、于隔離溝槽的底部形成頂面低于摻雜部的頂面的第一隔離層；

23、經(jīng)由隔離溝槽刻蝕摻雜部的沿第一方向相對(duì)兩側(cè)的部分，得到沿第一方向間隔分布的導(dǎo)電條；

24、基于導(dǎo)電條得到位線結(jié)構(gòu)及位于位線結(jié)構(gòu)與襯底之間的阱隔離層，位線結(jié)構(gòu)包括與有源柱的底面連接的中部凸出部，及位于中部凸出部的底面與阱隔離層之間的平直部；沿襯底的厚度方向依次層疊的阱隔離層、位線結(jié)構(gòu)及有源柱用于共同構(gòu)成目標(biāo)柱。

25、在一些實(shí)施例中，基于導(dǎo)電條得到位線結(jié)構(gòu)及位于位線結(jié)構(gòu)與襯底之間的阱隔離層，包括：

26、于沿第一方向相鄰的導(dǎo)電條之間形成金屬層，金屬層的頂面不低于導(dǎo)電條的頂面；

27、以第一隔離層的頂面為刻蝕停止層，刻蝕金屬層位于沿第一方向相鄰的導(dǎo)電條之間的部分，剩余的金屬層構(gòu)成種子層；

28、對(duì)種子層執(zhí)行退火工藝，并硅化處理導(dǎo)電條，得到包括中部凸出部及平直部的位線結(jié)構(gòu)。

29、在一些實(shí)施例中，位線結(jié)構(gòu)還包括金屬導(dǎo)電層；硅化處理導(dǎo)電條，還包括：

30、在硅化物導(dǎo)電部的外表面保留金屬導(dǎo)電層。

31、在一些實(shí)施例中，有源柱的頂面覆蓋有圖案化掩膜層；保護(hù)層還覆蓋圖案化掩膜層的外側(cè)表面；于沿第一方向相鄰的導(dǎo)電條之間形成金屬層，包括：

32、形成金屬材料層，金屬材料層位于沿第一方向相鄰的保護(hù)層之間、沿第一方向相鄰的導(dǎo)電條之間、保護(hù)層的頂面，以及圖案化掩膜層的頂面；

33、刻蝕并去除金屬材料層位于圖案化掩膜層的頂面、保護(hù)層的頂面的部分，以及沿第一方向相鄰的保護(hù)層之間的部分，剩余的金屬材料層用于構(gòu)成金屬層。

34、在一些實(shí)施例中，形成種子層，包括：以第一隔離層的頂面為刻蝕停止層，采用各向異性蝕刻工藝去除金屬層位于沿第一方向相鄰的保護(hù)層之間的部分，保留于導(dǎo)電條的沿第一方向相對(duì)側(cè)壁的金屬層用于構(gòu)成種子層。

35、在一些實(shí)施例中，有源柱上設(shè)置有沿襯底的厚度方向依次排布的第一摻雜區(qū)、溝道區(qū)及第二摻雜區(qū)，第一摻雜區(qū)與其正下方的位線結(jié)構(gòu)連接，隔離結(jié)構(gòu)的頂面不低于第二摻雜區(qū)的頂面；在形成位線結(jié)構(gòu)之后，形成第二隔離層，包括：

36、在去除保護(hù)層之后或之前，形成第二隔離材料層，第二隔離材料層位于沿第一方向相鄰的有源柱之間并覆蓋圖案化掩膜層的頂面；

37、刻蝕并去除第二隔離材料層位于圖案化掩膜層的頂面的部分，以及圖案化掩膜層，剩余的第二隔離材料層用于構(gòu)成第二隔離層。

38、在一些實(shí)施例中，第一隔離層與介質(zhì)層的刻蝕選擇比大于1；及/或，襯底與介質(zhì)層的刻蝕選擇比大于1。

39、在一些實(shí)施例中，形成第一隔離層，包括：形成第一隔離材料層，第一隔離材料層位于圖案化掩膜層的頂面、沿第一方向相鄰的有源柱之間，及沿第一方向相鄰的摻雜部之間；刻蝕第一隔離材料層，保留于隔離溝槽的底部的第一隔離材料層構(gòu)成第一隔離層。

40、在一些實(shí)施例中，形成導(dǎo)電條，包括：經(jīng)由隔離溝槽采用濕法刻蝕工藝，去除摻雜部位于第一隔離層以上且沿第一方向相對(duì)兩側(cè)的部分，得到導(dǎo)電條。

41、在一些實(shí)施例中，形成介質(zhì)層，包括：采用原子層沉積工藝形成介質(zhì)層。