晶体管及其制造方法、存储器和电子设备与流程

本申请涉及半导体，具体而言，本申请涉及一种晶体管及其制造方法、存储器和电子设备。

背景技术：

1、晶体管具有高迁移率、稳定性好、制作工艺简单等优点，成为研究热点。然而，随着晶体管尺寸的不断微缩，晶体管容易出现漏电问题，或者短沟道效应明显。

技术实现思路

1、本申请针对现有方式的缺点，提出一种晶体管及其制造方法、存储器和电子设备，用以解决现有晶体管容易出现漏电或者短沟道效应明显的技术问题。

2、第一个方面，本申请实施例提供了一种晶体管，所述晶体管为垂直晶体管，包括：设置于衬底一侧的层叠的第一源/漏极、第一介质层、第二源/漏极和第二介质层，以及沿垂直于所述衬底的第一方向延伸的有源层；

3、所述有源层穿设于所述第二介质层、所述第二源/漏极、所述第一介质层，穿设于部分或全部的所述第一源/漏极，所述有源层与所述第一源/漏极和所述第二源/漏极接触；

4、所述第一源/漏极的材料的功函数与所述第二源/漏极的材料的功函数不同；

5、所述有源层为金属氧化物半导体层。

6、可选地，所述第一源/漏极的材料和所述第二源/漏极的材料中其中一个为金属氧化物材料，另一个为金属材料。

7、可选地，所述金属氧化物材料的功函数小于所述有源层材料的功函数，所述金属材料的功函数大于所述有源层材料的功函数。

8、可选地，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层之间为非肖特基接触，所述第一源/漏极和第二源/漏极的另一个与所述有源层之间为肖特基接触。

9、可选地，所述金属氧化物半导体层的金属材料选自铟、镓、锌、锡、钛、铝中的至少一种。

10、可选地，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层接触的界面包含氧化铟锡、氧化铟锌、掺钨氧化铟中至少一种。

11、可选地，所述第一源/漏极和第二源/漏极的另一个与所述有源层接触的界面包含钛、钨、钌、钼中至少之一的金属或金属氮化物。

12、可选地，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层接触的界面包含氧化铟锡或氧化铟锌，另一与所述有源层接触的界面包含氮化钛。

13、可选地，所述第一源/漏极和所述第二源/漏极至少之一包含主体结构，所述主体结构和所述有源层之间包含与所述有源层接触的所述界面。

14、可选地，所述主体结构和所述界面包含的材料为相同的材料，均为氧化铟锡。

15、可选地，所述主体结构和所述界面包含的材料为不相同的材料，所述主体结构的金属材料选自钨、铜、铝、银中至少一种。

16、可选地，所述有源层为中空的筒状，所述有源层的外侧表面与所述第一源/漏极和第二源/漏极耦合连接，所述有源层中靠近所述第一源/漏极或所述第二源/漏极接触的区域的平均氧浓度与远离所述第一源/漏极或所述第二源/漏极的区域的平均氧浓度相同。

17、第二个方面，本申请实施例提供了一种存储器，包括至少一个如第一个方面所述的晶体管。

18、第三个方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括第二个方面所述的存储器。

19、第四个方面，本申请实施例提供了一种晶体管的制造方法，包括：

20、在衬底的一侧依次制造初始第一源/漏极、初始第一介质层、初始第二源/漏极和初始第二介质层；所述初始第一源/漏极的材料的功函数与所述初始第二源/漏极的材料的功函数不同；

21、对所述初始第二介质层、所述初始第二源/漏极、所述初始第一介质层和部分或全部厚度的所述初始第一源/漏极进行图案化，形成第二介质层、第二源/漏极、第一介质层和第一源/漏极，以及形成贯穿所述第二介质层、第二源/漏极、第一介质层和部分或全部厚度的第一源/漏极的孔；所述第一方向垂直于所述衬底；

22、在所述孔内和所述第二介质层远离所述衬底的一侧，制造随形的初始有源层。

23、可选地，在所述孔内和所述第二介质层远离所述衬底的一侧，制造随形的初始有源层之后，还包括：

24、在位于所述孔内的所述初始有源层的内表面和位于所述第二介质层远离所述衬底一侧的所述初始有源层的上表面依次随形制造初始栅极绝缘层和初始栅极。

25、可选地，在位于所述孔内的所述初始有源层的内表面和位于所述第二介质层远离所述衬底一侧的所述初始有源层的表面随形制造初始栅极绝缘层和初始栅极之后，还包括：

26、对位于所述第二介质层远离所述衬底一侧的所述初始有源层、所述初始栅极绝缘层和所述初始栅极进行图案化，得到有源层、栅极绝缘层和栅极。

27、本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

28、第一源/漏极的材料的功函数与第二源/漏极的材料的功函数不同，意味着第一源/漏极的材料的功函数可以高于第二源/漏极的材料的功函数，或者第一源/漏极的材料的功函数可以低于第二源/漏极的材料的功函数。在施加外部电场的情况下，较高功函数的材料与有源层接触，能够形成肖特基接触，产生耗尽层，能够抑制沟道漏电，从而提高晶体管的保持特性；较低功函数的材料与有源层接触，能够形成欧姆接触，无耗尽层，能够有利于抑制短沟道效应，进而有利于提高晶体管的漏电性能，从而有利于降低晶体管的自热效应，有利于提高晶体管的可靠性。

29、而且，有源层和栅极均是沿第一方向(竖直方向)延伸设置的，能够尽可能地缩小晶体管的尺寸。

30、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

1.一种晶体管，其特征在于，所述晶体管为垂直晶体管，包括：设置于衬底一侧的层叠的第一源/漏极、第一介质层、第二源/漏极和第二介质层，以及沿垂直于所述衬底的第一方向延伸的有源层；

2.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极的材料和所述第二源/漏极的材料中其中一个为金属氧化物材料，另一个为金属材料。

3.根据权利要求2所述的晶体管，其特征在于，所述金属氧化物材料的功函数小于所述有源层的材料的功函数，所述金属材料的功函数大于所述有源层的材料的功函数。

4.根据权利要求1所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层之间为非肖特基接触，所述第一源/漏极和第二源/漏极的另一个与所述有源层之间为肖特基接触。

5.根据权利要求4所述的晶体管，其特征在于，所述金属氧化物半导体层的金属材料选自铟、镓、锌、锡、钛、铝中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层接触的界面包含氧化铟锡、氧化铟锌、掺钨氧化铟中一种。

7.根据权利要求6所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极和第二源/漏极的另一个与所述有源层接触的界面包含钛、钨、钌、钼中至少之一。

8.根据权利要求5所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极和第二源/漏极的其中之一与所述有源层接触的界面包含氧化铟锡或氧化铟锌，另一与所述有源层接触的界面包含氮化钛。

9.根据权利要求6所述的晶体管，其特征在于，所述第一源/漏极和所述第二源/漏极至少之一包含主体结构，所述主体结构和所述有源层之间包含与所述有源层接触的所述界面。

10.根据权利要求9所述的晶体管，其特征在于，所述主体结构和所述界面包含的材料为相同的材料，均为氧化铟锡。

11.根据权利要求10所述的晶体管，其特征在于，所述主体结构和所述界面包含的材料为不相同的材料，所述主体结构的金属材料选自钨、铜、铝、银中至少一种。

12.根据权利要求6所述的晶体管，其特征在于，所述有源层为中空的筒状，所述有源层的外侧表面与所述第一源/漏极和第二源/漏极耦合连接，所述有源层中靠近所述第一源/漏极或所述第二源/漏极接触的区域的平均氧浓度与远离所述第一源/漏极或所述第二源/漏极的区域的平均氧浓度相同。

13.根据权利要求7所述的晶体管，其特征在于，还包括沿所述第一方向延伸设置的栅极绝缘层和栅极，所述栅极绝缘层和栅极依次随形设置于所述有源层远离衬底的一侧且位于所述中空的筒状有源层内。

14.一种存储器，其特征在于，包括至少一个如权利要求1-13中任一所述的晶体管。

15.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求14所述的存储器。

16.一种晶体管的制造方法，其特征在于，包括：

17.根据权利要求16所述的制造方法，其特征在于，在所述孔内和所述第二介质层远离所述衬底的一侧，制造随形的初始有源层之后，还包括：

18.根据权利要求17所述的制造方法，其特征在于，在位于所述孔内的所述初始有源层的内表面和位于所述第二介质层远离所述衬底一侧的所述初始有源层的表面随形制造初始栅极绝缘层和初始栅极之后，还包括：