[发明专利]晶体管及其制造方法

说明书

本发明提供一种晶体管，所述晶体管包含栅极、沟道层、栅极绝缘层、钝化层、衬层、第一信号线以及第二信号线。第一信号线嵌入在钝化层中以形成在钝化层中且与沟道层交叠的第一通孔。第二信号线嵌入在钝化层中以在钝化层中形成与沟道层交叠的第二通孔。第二信号线与沟道层接触。衬层包含绝缘区以及与绝缘区连接的导电区。绝缘区安置在钝化层上方和第一通孔的侧壁上。导电区安置在第一通孔的底部下方且与沟道层连接。第一信号线通过导电区与沟道层电连接。

技术领域

本发明的实施例是有关于晶体管及其制造方法。

背景技术

存储单元广泛地用于在数字系统中存储信息(数据和程序两者)。现代的存储单元包括数百万或数十亿的信号线及晶体管器件。取决于存储单元的应用，存储电路可使用许多不同类型的晶体管器件。铁电随机存取存储器(ferroelectric random access memory；FERAM)作为非易失性存储单元具有密度高、功耗低、速度快以及制造成本低的特点。相较于静态随机存取存储器(static random access memory；SRAM)和/或动态随机存取存储器(dynamic random access memory；DRAM)，FERAM的一个优点为其尺寸明显较小(约为SRAM单元的尺寸的约三分之一至约四分之一)。

发明内容

根据本公开的一个方面，一种晶体管包含：与字线电连接的栅极、沟道层、栅极绝缘层、钝化层、衬层、第一信号线以及第二信号线。沟道层与栅极交叠。栅极绝缘层安置在栅极与沟道层之间。钝化层安置在栅极绝缘层上方。第一信号线嵌入在钝化层中以形成在钝化层中且与沟道层交叠的第一通孔。第二信号线嵌入在钝化层中以形成在钝化层中且与沟道层交叠的第二通孔。第二信号线与沟道层接触。衬层包含绝缘区以及与绝缘区连接的导电区。绝缘区安置在钝化层上方和第一通孔的侧壁上。导电区安置在第一通孔的底部下方且与沟道层连接。第一信号线通过导电区与沟道层电连接。

根据本公开的另一方面，一种晶体管的制造方法，包括：在衬底上方形成栅极以及与栅极电连接的字线；在栅极上方形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上方形成沟道层；在栅极绝缘层上方形成钝化层，其中钝化层具有与沟道层交叠的第一通孔；在钝化层上且在第一开口中形成金属层；形成穿透钝化层和金属层的第二开口，其中第二开口与沟道层交叠；加热金属层以形成包括绝缘区和导电区的衬层，其中绝缘区安置在钝化层和第一开口的侧壁上方，且导电区安置在第一开口的底部中且与沟道层连接；在第一开口中形成第一信号线；以及在第二开口中形成第二信号线。

根据本公开的另一方面，一种晶体管的制造方法，包括：在衬底上方形成栅极以及与栅极电连接的字线；在栅极上方形成栅极绝缘层；在栅极绝缘层上方形成沟道层；形成与沟道层接触的第二信号线；在栅极绝缘层上方形成第一钝化层，其中第二信号线安置在第一钝化层的第二开口中；形成穿透第一钝化层且与沟道层交叠的第一开口；在第一开口中形成含有氢的第二钝化层，其中第二钝化层与沟道层接触；在沟道层与第二钝化层之间的接面处形成n型掺杂区；形成穿透第二钝化层的第三开口；以及形成与第三开口下方的n型掺杂区接触的第一信号线。根据本公开的一些实施例，晶体管的制造方法还包括在所述第二信号线和所述沟道层上形成衬层；以及形成穿透所述第一钝化层和所述衬层的所述第一开口。

附图说明

结合附图阅读以下详细描述会最好地理解本公开的各方面。应注意，根据业界中的标准惯例，各个特征未按比例绘制。实际上，为了论述清楚起见，可任意增大或减小各个特征的尺寸。

图1A至图1I示意性地示出根据本公开的一些实施例的晶体管的制造方法的横截面图。

图2示意性地示出图1H中的晶体管的俯视图。

图3示意性地示出根据本公开的一些实施例的晶体管的横截面图。

图4A至图4G示意性地示出根据本公开的一些实施例的晶体管的制造方法的横截面图。

图5示意性地示出图4G中的晶体管的俯视图。