本申請(qǐng)要求2015年11月16日提交的申請(qǐng)?zhí)枮?0-2015-0160676的韓國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用其整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開(kāi)的一個(gè)方面涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法,且更具體而言,涉及一種具有多層結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件及其制造方法。
背景技術(shù):
半導(dǎo)體器件包括能儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器件。存儲(chǔ)器件可以包括存儲(chǔ)串。每個(gè)存儲(chǔ)串包括彼此串聯(lián)連接的存儲(chǔ)單元。
為了改善存儲(chǔ)串的集成度,已經(jīng)提出了一種三維存儲(chǔ)器件。三維存儲(chǔ)器件的存儲(chǔ)單元三維地布置在襯底之上。三維存儲(chǔ)器件包括多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)包括布置在不同高度處的導(dǎo)電圖案。導(dǎo)電圖案連接到存儲(chǔ)單元。為了獨(dú)立地將電信號(hào)施加給布置在不同高度處的導(dǎo)電圖案,接觸插塞應(yīng)當(dāng)分別連接到導(dǎo)電圖案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面,提供了一種半導(dǎo)體器件,包括:襯底,包括單元區(qū)、第一接觸區(qū)和第二接觸區(qū),第一接觸區(qū)從單元區(qū)沿著第一方向延伸,第二接觸區(qū)從第一接觸區(qū)沿著第一方向延伸;下層疊結(jié)構(gòu),從單元區(qū)在第二接觸區(qū)之上延伸,下層疊結(jié)構(gòu)包括交替層疊在襯底之上的第一層間絕緣層和第一導(dǎo)電圖案;上層疊結(jié)構(gòu),從單元區(qū)在第一接觸區(qū)之上延伸,上層疊結(jié)構(gòu)使第二接觸區(qū)開(kāi)放,上層疊結(jié)構(gòu)包括交替層疊在下層疊結(jié)構(gòu)之上的第二層間絕緣層和第二導(dǎo)電圖案;N個(gè)第一組臺(tái)階型凹槽(N是2或更大的自然數(shù)),穿通第一接觸區(qū)中的上層疊結(jié)構(gòu)的至少一部分,所述N個(gè)第一組臺(tái)階型凹槽中的每個(gè)具有在第一方向上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì)的臺(tái)階型側(cè)壁;以及M個(gè)第二組臺(tái)階型凹槽(M是等于或小于N的自然數(shù)),穿通第二接觸區(qū)中的下層疊結(jié)構(gòu)的至少一部分,所述M個(gè)第二組臺(tái)階型凹槽中的每個(gè)具有在第一方向上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì)的臺(tái)階型側(cè)壁。
根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)方面,提供了一種制造半導(dǎo)體器件的方法,該方法包括:在襯底之上形成第一層疊組,其中,襯底包括單元區(qū)、第一接觸區(qū)和第二接觸區(qū),第一接觸區(qū) 從單元區(qū)沿著第一方向延伸,第二接觸區(qū)從第一接觸區(qū)沿著第一方向延伸;在第一層疊組上形成第二層疊組;通過(guò)刻蝕第二層疊組來(lái)形成臺(tái)階型溝槽,其中,臺(tái)階型溝槽沿著第一方向成排地布置,且每個(gè)臺(tái)階型溝槽包括在第一方向上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì)的第一臺(tái)階型側(cè)壁,第一臺(tái)階型側(cè)壁具有第一深度;在第一接觸區(qū)和第二接觸區(qū)上將第二層疊組刻蝕為具有凹陷結(jié)構(gòu),在該凹陷結(jié)構(gòu)中,臺(tái)階型溝槽中的至少一個(gè)被分階段地凹陷到比第一深度深的第二深度以及比第二深度深的第三深度;以及刻蝕第一層疊組和第二層疊組,使得包括凹陷結(jié)構(gòu)的臺(tái)階型溝槽移動(dòng)到第二接觸區(qū)中的第一層疊組的內(nèi)部,以及去除第二接觸區(qū)中的第二層疊組。
附圖說(shuō)明
下面將參照附圖更詳細(xì)描述各個(gè)實(shí)施例;然而,它們可以采用不同的形式來(lái)實(shí)施,不應(yīng)理解為限于本文所列的實(shí)施例。確切地說(shuō),提供這些實(shí)施例使得本公開(kāi)更加徹底且完整,且將會(huì)向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)示例性實(shí)施例的范圍。
在附圖中,出于示例的目的可以放大比例。將理解,當(dāng)提及一個(gè)元件在兩個(gè)元件“之間”時(shí),可以是這兩個(gè)元件之間的唯一元件或者還可以存在一個(gè)或更多個(gè)中間元件。遍及本說(shuō)明書(shū),相同的附圖標(biāo)記指代相同的元件。
實(shí)施例提供一種半導(dǎo)體器件及其半導(dǎo)體器件的制造方法,該半導(dǎo)體器件設(shè)置有其中接觸插塞可以連接到多層結(jié)構(gòu)的區(qū)域。
圖1是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)和接觸區(qū)的圖。
圖2A和圖2B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)串的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的傳輸晶體管的平面圖。
圖4A和圖4B是示意性地說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的接觸區(qū)的平面圖和截面圖。
圖5A和圖5B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一臺(tái)階型凹槽和第二臺(tái)階型凹槽的平面圖和截面圖。
圖6是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽的結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖7A和圖7B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽的平面圖和截面圖。
圖8和圖9是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的各個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹 槽的平面圖。
圖10A至圖15B是說(shuō)明形成根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)塊的方法的圖。
圖16是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的凹陷工藝(depressing process)的截面圖。
圖17A至圖20B是說(shuō)明形成根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)塊的方法的圖。
圖21是說(shuō)明本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置。
圖22是說(shuō)明本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的配置。
具體實(shí)施方式
下文將參照附圖詳細(xì)描述本公開(kāi)的示例性實(shí)施例。然而,本公開(kāi)不限于所述實(shí)施例,而可以用不同的形式來(lái)實(shí)施。本文提出的實(shí)施例是出于說(shuō)明的目的和出于本領(lǐng)域技術(shù)人員充分理解本公開(kāi)的范圍的目的而提供的。
圖1是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的單元區(qū)和接觸區(qū)的圖。
參見(jiàn)圖1,根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)器件包括存儲(chǔ)塊MB。每個(gè)存儲(chǔ)塊MB可以包括單元區(qū)P1和接觸區(qū)P2。
多個(gè)存儲(chǔ)串布置在單元區(qū)P1中。連接到存儲(chǔ)串的導(dǎo)電圖案沿著第一方向I或按第一方向I從單元區(qū)P1延伸到接觸區(qū)P2。傳輸晶體管可以與布置在導(dǎo)電圖案之下的接觸區(qū)P2中的導(dǎo)電圖案交疊。
接觸區(qū)P2可以布置在單元區(qū)P1的兩側(cè)。單元區(qū)P1和接觸區(qū)P2可以沿著第一方向I成排地布置。接觸區(qū)P2具有與單元區(qū)P1接觸的單元側(cè)邊緣EG_C。在以下的附圖中,示出單元側(cè)邊緣EG_C來(lái)表示接觸區(qū)P2的與單元區(qū)P1接觸的側(cè)表面,并且將省略單元側(cè)邊緣EG_C的單獨(dú)描述。
存儲(chǔ)塊MB可以布置在與第一方向I垂直交叉的第二方向II上,同時(shí)彼此間隔開(kāi)。
圖2A和圖2B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)串的結(jié)構(gòu)的立體圖。為了便于說(shuō)明,在圖2A和圖2B沒(méi)有示出絕緣層。
圖2A示出存儲(chǔ)單元沿著U形溝道層CH布置以構(gòu)成三維存儲(chǔ)串的情況。
參見(jiàn)圖2A,存儲(chǔ)串可以包括U形溝道層CH。溝道層CH包括管溝道層P_CH、源極側(cè)溝道層S_CH以及漏極側(cè)溝道層D_CH。源極側(cè)溝道層S_CH和漏極側(cè)溝道層D_CH按與第一方向I和第二方向II垂直的第三方向III從管溝道層P_CH開(kāi)始延伸。溝道層CH可以采用矩陣形式布置。
管溝道層P_CH被布置在襯底SUB之上的管柵PG包圍。
源極側(cè)溝道層S_CH被沿著第三方向III層疊的源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S包圍。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S彼此間隔開(kāi)。源極側(cè)溝道層S_CH的頂端連接到公共源極線(xiàn)CSL。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S布置在公共源極線(xiàn)CSL與管柵PG之間。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S包括源極側(cè)字線(xiàn)WL_S和源極選擇線(xiàn)SSL。源極側(cè)字線(xiàn)WL_S沿著第三方向III層疊同時(shí)彼此間隔開(kāi)。源極選擇線(xiàn)SSL布置在源極側(cè)字線(xiàn)WL_S與公共源極線(xiàn)CSL之間。一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)源極選擇線(xiàn)SSL可以層疊在源極側(cè)字線(xiàn)WL_S與公共源極線(xiàn)CSL之間。
漏極側(cè)溝道層D_CH被沿著第三方向III層疊的漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D包圍。漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D彼此間隔開(kāi)。漏極側(cè)溝道層D_CH的頂端連接到位線(xiàn)BL。漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D布置在位線(xiàn)BL與管柵PG之間。漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D包括漏極側(cè)字線(xiàn)WL_D和漏極選擇線(xiàn)DSL。漏極側(cè)字線(xiàn)WL_D沿著第三方向III層疊且彼此間隔開(kāi)。漏極選擇線(xiàn)DSL布置在漏極側(cè)字線(xiàn)WL_D與位線(xiàn)BL之間。一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)漏極選擇線(xiàn)DSL可以層疊在漏極側(cè)字線(xiàn)WL_D與位線(xiàn)BL之間。
源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S和漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D可以被布置在源極側(cè)溝道層S_CH與漏極側(cè)溝道層D_CH之間的縫隙SI分隔開(kāi)。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S和漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D可以形成為具有相同的高度。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S和漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D可以沿著第一方向I延伸。
位線(xiàn)BL和公共源極線(xiàn)CSL可以布置在不同的層,同時(shí)彼此間隔開(kāi)。例如,位線(xiàn)BL可以從公共源極線(xiàn)CSL開(kāi)始向上布置,且公共源極線(xiàn)CSL可以布置在位線(xiàn)BL與源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S之間。
盡管圖2A未示出,溝道層CH的外壁可以被多層存儲(chǔ)層(包括隧道絕緣層、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存層和阻擋絕緣層)包圍。源極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_S、漏極側(cè)導(dǎo)電圖案CP_D和管柵PG中的每個(gè)包圍溝道層CH,而其間插入有多層存儲(chǔ)層。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),管晶體管形成在管柵PG和管溝道層P_CH的交叉部。漏極側(cè)存儲(chǔ)單元分別形成在漏極側(cè)字線(xiàn)WL_D和漏極側(cè)溝道層D_CH的交叉部。源極側(cè)存儲(chǔ)單元分別形成在源極側(cè)字線(xiàn)WL_S和源極側(cè)溝道層S_CH的交叉部。源極選擇晶體管形成在源 極選擇線(xiàn)SSL和源極側(cè)溝道層S_CH的交叉部。漏極選擇晶體管形成在漏極選擇線(xiàn)DSL和漏極側(cè)溝道層D_CH的交叉部。因此,沿著溝道層CH串聯(lián)連接的漏極選擇晶體管、漏極側(cè)存儲(chǔ)單元、管晶體管、源極側(cè)存儲(chǔ)單元和源極選擇晶體管可以構(gòu)成U形存儲(chǔ)串。U形存儲(chǔ)串連接在位線(xiàn)BL與公共源極線(xiàn)CSL之間以構(gòu)成三維存儲(chǔ)器件。
圖2B示出存儲(chǔ)單元沿著直型溝道層CH布置以構(gòu)成三維存儲(chǔ)串的情況。
參見(jiàn)圖2B,存儲(chǔ)串可以包括直型溝道層CH。溝道層CH連接到包括源極區(qū)的襯底SUB且在第三方向III延伸。溝道層CH可以連接在襯底SUB與位線(xiàn)BL之間。溝道層CH可以連接到襯底SUB的源極區(qū)。溝道層CH可以沿著第一方向I和第二方向II以矩陣形式布置。
溝道層CH被沿著第三方向III層疊同時(shí)彼此間隔開(kāi)的導(dǎo)電圖案CP包圍。導(dǎo)電圖案CP布置在襯底SUB與位線(xiàn)BL之間。導(dǎo)電圖案CP可以包括下選擇線(xiàn)LSL、層疊在下選擇線(xiàn)LSL之上的字線(xiàn)WL、以及層疊在字線(xiàn)WL之上的上選擇線(xiàn)USL。導(dǎo)電圖案CP可以被第一縫隙SI1分隔開(kāi)。上選擇線(xiàn)USL可以被第二縫隙SI2分隔為比字線(xiàn)WL和下選擇線(xiàn)LSL小的單位。一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)下選擇線(xiàn)LSL可以布置在字線(xiàn)WL與襯底SUB之間。一個(gè)、兩個(gè)或更多個(gè)上選擇線(xiàn)USL可以布置在位線(xiàn)BL與字線(xiàn)WL之間。導(dǎo)電圖案CP可以在第一方向I上延伸。
盡管在圖2B未示出,溝道層CH的外壁可以被多層存儲(chǔ)層(包括隧道絕緣層、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存層和阻擋絕緣層)包圍。每個(gè)導(dǎo)電圖案CP包圍溝道層CH,而其間插入有多層存儲(chǔ)層。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu),下選擇晶體管形成在下選擇線(xiàn)LSL和溝道層CH的交叉部。存儲(chǔ)單元形成在字線(xiàn)WL和溝道層CH的交叉部。上選擇晶體管形成在上選擇線(xiàn)USL和溝道層CH的交叉部。因此,沿著溝道層CH串聯(lián)連接的下選擇晶體管、存儲(chǔ)單元、上選擇晶體管可以構(gòu)成直型存儲(chǔ)串。存儲(chǔ)串連接在位線(xiàn)BL與源極線(xiàn)之間以構(gòu)成三維存儲(chǔ)器件。
圖2A和圖2B描述的三維存儲(chǔ)串和溝道層CH可以沿著第一方向I和第二方向II以矩陣形式布置,且可以布置在存儲(chǔ)塊(圖1的MB)的單元區(qū)(圖1的P1)中。
圖3是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的傳輸晶體管的平面圖。圖3示出與存儲(chǔ)塊(圖1的MB)的接觸區(qū)(圖1的P2)交疊且位于存儲(chǔ)塊(圖1的MB)之下的結(jié)構(gòu)。
參見(jiàn)圖3,傳輸晶體管TR布置在存儲(chǔ)塊(圖1的MB)的接觸區(qū)(圖1的P2)之下。傳輸晶體管TR被配置成響應(yīng)于塊選擇信號(hào)來(lái)傳送操作電壓到導(dǎo)電圖案(圖2A的CP_S和CP_D或圖2B的CP)。傳輸晶體管TR可以沿著沿塊選擇柵線(xiàn)11G的延伸方向 成排地布置。
塊選擇柵線(xiàn)11G可以沿著導(dǎo)電圖案(圖2A的CP_S和CP_D或圖2B的CP)的延伸方向(即第一方向I)延伸。塊選擇柵線(xiàn)11G共同連接到沿著沿第一方向I的線(xiàn)布置的傳輸晶體管TR的柵極。塊選擇柵線(xiàn)11G形成在襯底(圖2A或圖2B的SUB)上,而其間插入有柵絕緣層(未示出)。兩個(gè)或更多個(gè)塊選擇柵線(xiàn)11G可以沿著第二方向II平行布置同時(shí)彼此間隔開(kāi)。襯底在塊選擇柵線(xiàn)11G的兩側(cè)暴露。
與存儲(chǔ)塊(圖1的MB)的接觸區(qū)(圖1的P2)交疊的襯底可以包括有源區(qū)A和隔離區(qū)B。有源區(qū)A和隔離區(qū)B可以沿著第一方向I交替地布置。有源區(qū)A和隔離區(qū)B沿著第二方向II延伸。隔離區(qū)B被穿通襯底的一部分的隔離絕緣層填充。有源區(qū)A被隔離區(qū)B隔離。有源區(qū)A可以包括摻雜有雜質(zhì)的第一結(jié)區(qū)J1和第二結(jié)區(qū)J2。第一結(jié)區(qū)J1和第二結(jié)區(qū)J2形成在暴露于塊選擇柵線(xiàn)11G的兩側(cè)的有源區(qū)A內(nèi)。第二結(jié)區(qū)J2可以布置在兩個(gè)塊選擇柵線(xiàn)11G之間且在第二方向II上彼此相鄰。第一結(jié)區(qū)J1可以布置成兩排,而其間插入有兩個(gè)塊選擇柵線(xiàn)11G。
第一結(jié)區(qū)J1和第二結(jié)區(qū)J2可以分別用作每個(gè)傳輸晶體管TR的源極區(qū)和漏極區(qū)。配置有塊選擇柵線(xiàn)11G和第一結(jié)區(qū)J1與第二結(jié)區(qū)J2的傳輸晶體管TR可以連接到布置在傳輸晶體管TR之上的路徑線(xiàn)(routing line)。
存儲(chǔ)塊可以在塊選擇柵線(xiàn)11G之上與塊選擇柵線(xiàn)11G交疊。存儲(chǔ)塊可以包括多個(gè)存儲(chǔ)串。存儲(chǔ)串可以形成為圖2A或2B中描述的結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)塊的連接到存儲(chǔ)串的導(dǎo)電圖案可以經(jīng)由路徑線(xiàn)而連接到傳輸晶體管TR。在本公開(kāi)的實(shí)施例中,在導(dǎo)電圖案中形成臺(tái)階型凹槽以便將導(dǎo)電圖案和傳輸晶體管TR彼此連接。將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的臺(tái)階型凹槽。
圖4A和圖4B分別是示意性地示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件中的接觸區(qū)的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖4A和4B,根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件包括存儲(chǔ)塊MB。存儲(chǔ)塊MB布置在包括單元區(qū)P1和接觸區(qū)P2的襯底之上,其中接觸區(qū)P2從單元區(qū)P1開(kāi)始沿著第一方向I延伸。接觸區(qū)P2可以包括第一接觸區(qū)CTA1和第二接觸區(qū)CTA2。第一接觸區(qū)CTA1可以從單元區(qū)P1開(kāi)始沿著第一方向I朝著第二接觸區(qū)CTA2延伸。第二接觸區(qū)CTA2可以從第一接觸區(qū)CTA1開(kāi)始沿著第一方向I延伸。第一接觸區(qū)CTA1和第二接觸區(qū)CTA2可以在單元區(qū)P1的一側(cè)沿著第一方向I成排地布置。第一接觸區(qū)CTA1布置在單元區(qū)P1與第二接觸區(qū)CTA2之間。
存儲(chǔ)塊MB可以包括下層疊結(jié)構(gòu)LML和布置在下層疊結(jié)構(gòu)LML上的上層疊結(jié)構(gòu)UML。盡管在圖4B未明確示出,下層疊結(jié)構(gòu)LML包括交替層疊在襯底之上的第一層間絕緣層和第一導(dǎo)電圖案。上層疊結(jié)構(gòu)UML包括也交替層疊在下層疊結(jié)構(gòu)LML之上的第二層間絕緣層和第二導(dǎo)電圖案。下層疊結(jié)構(gòu)LML從單元區(qū)P1開(kāi)始沿著第一方向從單元區(qū)P1朝著第二接觸區(qū)CTA2或在第二接觸區(qū)CTA2之上延伸,且上層疊結(jié)構(gòu)UML從單元區(qū)P1開(kāi)始沿著第一方向I朝著第二接觸區(qū)CTA2且在第一接觸區(qū)CTA1之上延伸。上層疊結(jié)構(gòu)UML不與第二接觸區(qū)CTA2交疊,這使得第二接觸區(qū)CTA2開(kāi)放而不被上層疊結(jié)構(gòu)UML覆蓋。
上層疊結(jié)構(gòu)UML和下層疊結(jié)構(gòu)LML可以被設(shè)置在單元區(qū)P1中的溝道層CH穿通。下層疊結(jié)構(gòu)LML的第一導(dǎo)電圖案和上層疊結(jié)構(gòu)UML的第二導(dǎo)電圖案可以是圖2A和圖2B中描述的導(dǎo)電圖案。
上層疊結(jié)構(gòu)UML的至少一個(gè)部分可以被N(N為2或更大的自然數(shù))個(gè)第一組臺(tái)階型凹槽穿通。下層疊結(jié)構(gòu)LML的至少一個(gè)部分可以被M(M為等于或小于N的自然數(shù))個(gè)第二組臺(tái)階型凹槽穿通。第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽可以形成為提供在此接觸插塞要與導(dǎo)電圖案連接的區(qū)域。第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽可以形成各種形狀。在下文,將參照?qǐng)D5A至圖9詳細(xì)描述根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽。
圖5A和5B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽的平面圖和截面圖。圖5B是沿著圖5A所示的線(xiàn)X-X'截取的截面圖。為了便于說(shuō)明,在圖5B中未示出接觸插塞的部分。
參見(jiàn)圖5A和5B,第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3可以通過(guò)穿通第一接觸區(qū)CTA1中的存儲(chǔ)塊MB而形成,且第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5可以通過(guò)穿通第二接觸區(qū)CTA2中的存儲(chǔ)塊MB而形成。第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5中的每個(gè)具有在第一方向I上對(duì)稱(chēng)地彼此相對(duì)的臺(tái)階型側(cè)壁。
存儲(chǔ)塊MB形成為下層疊結(jié)構(gòu)LML和上層疊結(jié)構(gòu)UML的層疊結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)塊MB可以在與第一方向I交叉的第二方向II上被設(shè)置成彼此相對(duì)的縫隙SI隔離。下層疊結(jié)構(gòu)LML和上層疊結(jié)構(gòu)UML可以設(shè)置在相鄰的縫隙SI之間。上層疊結(jié)構(gòu)UML可以不與第二接觸區(qū)CTA2交疊,使下層疊結(jié)構(gòu)LML暴露在第二接觸區(qū)CTA2中。
下層疊結(jié)構(gòu)LML包括第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1,所述第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1自單元區(qū)開(kāi)始從第一接觸區(qū)CTA1朝著第二接觸區(qū) CTA2且在第二接觸區(qū)CTA2之上延伸且交替層疊在襯底(未示出)之上。上層疊結(jié)構(gòu)UML包括第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2,所述第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2自單元區(qū)開(kāi)始在第一接觸區(qū)CTA1之上延伸且不在第二接觸區(qū)CTA2之上延伸以使第二接觸區(qū)CTA2開(kāi)放。構(gòu)成上層疊結(jié)構(gòu)UML的第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2可以交替層疊在下層疊結(jié)構(gòu)LML上。
第一接觸區(qū)CTA1可以包括沿著第一方向I成排地布置的N個(gè)區(qū)域(例如A1至A4),且第二接觸區(qū)CTA2可以包括沿著第一方向I成排地布置的M個(gè)區(qū)域(例如A5和A6)。在下文,出于便于說(shuō)明的目的,將以第一接觸區(qū)CTA1包括第一至第四區(qū)域A1至A4且第二接觸區(qū)CTA2包括第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6為例子來(lái)描述,但是本公開(kāi)的實(shí)施例不限于此。
第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3分別設(shè)置在第一至第四區(qū)域A1至A4中。第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3的底表面可以設(shè)置在不同的深度。第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3的部分(例如WLSTS3)可以向下延伸到下層疊結(jié)構(gòu)LML的內(nèi)部。第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3可以包括第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1以及第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3。
第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1可以包括沿著第二方向II平坦延伸的臺(tái)階型側(cè)壁,臺(tái)階型側(cè)壁與第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1被縫隙SI隔離開(kāi)。第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1可以包括選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1。選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS可以設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的與單元區(qū)相鄰的第一區(qū)域A1中,且第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1可以設(shè)置在第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3與選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS之間。第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1可以設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第二區(qū)域A2中。第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1相比于選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS可以包括更多數(shù)量的臺(tái)階,使得第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1可以形成得比選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS深。
第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3可以在第一方向I上彼此間隔開(kāi)。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3可以分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第三區(qū)域A3和第四區(qū)域A4中。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3可以包括第二字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS2和第三字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS3。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3中的每個(gè)可以包括第一外框區(qū)域OB1、被第一外框區(qū)域OB1包圍的第一內(nèi)框區(qū)域IB1、以及包圍第一外框區(qū)域OB1的第一虛設(shè)區(qū)域DA1。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3中的每個(gè)的第一外框區(qū)域OB1形成得比第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽 SLSTS和WLSTS1和第一虛設(shè)區(qū)域DA1深,且第一內(nèi)框區(qū)域IB1形成得比第一外框區(qū)域OB1深。第一虛設(shè)區(qū)域DA1可以包括形成為第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以形成在與第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1相同的深度。第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以凹陷在第一外框區(qū)域OB1內(nèi)以形成第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)。第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以凹陷在第一內(nèi)框區(qū)域IB1內(nèi)以形成第三臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
可以經(jīng)由第一虛設(shè)區(qū)域DA1的沿著第一方向I截取的截面來(lái)看見(jiàn)第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)。由于第一虛設(shè)區(qū)域DA1的沿著第一方向I截取的截面與第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1的截面相同,因此第一虛設(shè)區(qū)域DA1的該截面未示出。第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的形狀是指第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1的形狀。參見(jiàn)第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1的形狀,可以看出,構(gòu)成第一臺(tái)階結(jié)構(gòu)的每個(gè)臺(tái)階包括一對(duì)第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)階結(jié)構(gòu)包括x(x是2或更大的自然數(shù))個(gè)臺(tái)階時(shí),第一虛設(shè)區(qū)域DA1與第一外框區(qū)域OB1之間的臺(tái)階差以及第一外框區(qū)域OB1與第一內(nèi)框區(qū)域IB1之間的臺(tái)階差可以由一對(duì)第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP至(x+1)對(duì)第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2的高度來(lái)形成。因此,設(shè)置在不同層的第二導(dǎo)電圖案CP2可以經(jīng)由第一外框區(qū)域OB1和第一內(nèi)框區(qū)域IB1中的第二臺(tái)階結(jié)構(gòu)和第三臺(tái)階結(jié)構(gòu)暴露出來(lái)。第一內(nèi)框區(qū)域IB1可以根據(jù)刻蝕深度而設(shè)置在下層疊結(jié)構(gòu)LML的上端內(nèi)部。因此,下層疊結(jié)構(gòu)LML的第一導(dǎo)電圖案CP1中的一些可以暴露在第一內(nèi)框區(qū)域IB1中。
第一外框區(qū)域OB1可以在第一方向I上布置成Z型圖案。第一內(nèi)框區(qū)域IB1可以沿著第一方向I布置成Z型圖案。盡管在這些圖中未示出,但是沿著第一方向I彼此相鄰的第一外框區(qū)域OB1可以彼此連接。其中第一外框區(qū)域OB1彼此連接的結(jié)構(gòu)將稍后參照?qǐng)D7A和7B來(lái)描述。設(shè)置在不同區(qū)域中的第一外框區(qū)域OB1和第一內(nèi)框區(qū)域IB1可以包括沿著第一方向I成直線(xiàn)設(shè)置的端部。更具體而言,設(shè)置在第三區(qū)域A3中的第一外框區(qū)域OB1的端部和設(shè)置在第四區(qū)域A4中的第一內(nèi)框區(qū)域IB1的端部可以沿著第一方向I成直線(xiàn)設(shè)置。在這種情況下,可以在沿著第一方向I的直線(xiàn)上具有不同深度的第一外框區(qū)域OB1和第一內(nèi)框區(qū)域IB1中設(shè)置多個(gè)接觸插塞CTP。
第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5分別設(shè)置在第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中。在存儲(chǔ)塊MB內(nèi),第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5的底表面設(shè)置在比第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3的底表面深的位置。第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5可以形成與第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3相同的布局??梢源嬖趦蓚€(gè)或更多個(gè)第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3,所述第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3可以形成為具有與第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5相同數(shù)量。
第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5可以沿著第一方向I設(shè)置同時(shí)彼此間隔開(kāi)。第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5可以分別設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中。第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5可以包括第四字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS4和第五字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS5。第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5中的每個(gè)可以包括第二外框區(qū)域OB2、被第二外框區(qū)域OB2包圍的第二內(nèi)框區(qū)域IB2、以及包圍第二外框區(qū)域OB2的第二虛設(shè)區(qū)域DA2。第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5中的每個(gè)的第二外框區(qū)域OB2形成得比第一外框區(qū)域OB1深,且第二內(nèi)框區(qū)域IB2形成得比第二外框區(qū)域OB2深。第二虛設(shè)區(qū)域DA2可以包括形成為第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)的側(cè)壁。第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以形成得比第一外框區(qū)域OB1深。第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以凹陷在第二外框區(qū)域OB2內(nèi)以形成第五臺(tái)階結(jié)構(gòu)。第五臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以凹陷在第二內(nèi)框區(qū)域IB2內(nèi)以形成第六臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
盡管在這些附圖中未示出,但是第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)的在第一方向I上的截面僅僅具有與第一外框區(qū)域OB1的在第一方向I上的截面不同的深度,而第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)的臺(tái)階的形狀和數(shù)量與第一外框區(qū)域OB1的相同。構(gòu)成第四臺(tái)階結(jié)構(gòu)的每個(gè)臺(tái)階可以包括一對(duì)第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1。當(dāng)?shù)谒呐_(tái)階結(jié)構(gòu)包括x(x是2或更大的自然數(shù))個(gè)臺(tái)階時(shí),第二虛設(shè)區(qū)域DA2與第二外框區(qū)域OB2之間的臺(tái)階差以及第二外框區(qū)域OB2與第二內(nèi)框區(qū)域IB2之間的臺(tái)階差可以由一對(duì)第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1至(x+1)對(duì)第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1的高度來(lái)形成。因此,設(shè)置在不同層的第一導(dǎo)電圖案CP1可以暴露在第二外框區(qū)域OB2和第二內(nèi)框區(qū)域IB2中的第五臺(tái)階結(jié)構(gòu)和第六臺(tái)階結(jié)構(gòu)中。
第二外框區(qū)域OB2可以沿著第一方向I布置成Z型圖案。第二內(nèi)框區(qū)域IB2可以沿著第一方向I布置成Z型圖案。盡管在這些圖中未示出,但是沿著第一方向I彼此相鄰的第二外框區(qū)域OB2可以彼此連接。其中第二外框區(qū)域OB2彼此連接的結(jié)構(gòu)將稍后參照?qǐng)D7A和7B來(lái)描述。設(shè)置在不同區(qū)域中的第二外框區(qū)域OB2和第二內(nèi)框區(qū)域IB2可以包括沿著第一方向I成直線(xiàn)設(shè)置的端部。更具體而言,設(shè)置在第五區(qū)域A5中的第二外框區(qū)域OB2的端部和設(shè)置在第六區(qū)域A6中的第二內(nèi)框區(qū)域IB2的端部可以沿著第一方向I成直線(xiàn)設(shè)置。在這種情況下,可以在沿著第一方向I的直線(xiàn)上具有不同深度的第二外框區(qū)域OB2和第二內(nèi)框區(qū)域IB2中設(shè)置多個(gè)接觸插塞CTP。
設(shè)置在不同層的第一導(dǎo)電圖案CP1和第二導(dǎo)電圖案CP2可以經(jīng)由具有上述結(jié)構(gòu)的第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5暴露出來(lái),以分別連接到接觸插塞CTP。接觸插塞CTP中的一些可以設(shè)置在要與第一導(dǎo)電圖案CP1或第二導(dǎo)電圖案CP2中的任意一個(gè)連接的第一內(nèi)框區(qū)域IB1、第 一外框區(qū)域OB1、第二內(nèi)框區(qū)域IB2以及第二外框區(qū)域OB2中的任意一個(gè)中。設(shè)置在第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5中的接觸插塞CTP可以設(shè)置在第一組臺(tái)階型凹槽SLSTS和WLSTS1至WLSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽WLSTS4和WLSTS5中的每個(gè)的要與單元區(qū)連接的單元區(qū)側(cè)臺(tái)階型側(cè)壁處。
圖6是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階型凹槽的結(jié)構(gòu)的截面圖。為了便于說(shuō)明,在圖6中未示出接觸插塞,且在圖6中僅僅示出上層疊結(jié)構(gòu)的一部分。
參見(jiàn)圖6,如在圖5A和5B中描述的,第一組臺(tái)階型凹槽(例如WLSTS2和WLSTS3)可以穿通第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2。第一組臺(tái)階型凹槽WLSTS2和WLSTS3可以包括第一內(nèi)框區(qū)域IB1、第一外框區(qū)域OB1以及第一虛設(shè)區(qū)域DA1。第一內(nèi)框區(qū)域IB1和第一外框區(qū)域OB1可以形成為與圖5A和5B中描述的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。
第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2中的限定第一虛設(shè)區(qū)域DA1的側(cè)壁且構(gòu)成上層疊結(jié)構(gòu)的上端部的一些被定義為上組TG。第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2中的上組可以在彼此相鄰的第一組臺(tái)階型凹槽(例如WLSTS2和WLSTS3)之間形成虛設(shè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)DSTS。虛設(shè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)DSTS可以經(jīng)由將第一組臺(tái)階型凹槽(例如WLSTS2和WLSTS3)中的每個(gè)的上端部的寬度加寬的工藝來(lái)形成。因此,在半導(dǎo)體器件的制造工藝中可以經(jīng)由虛設(shè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)DSTS來(lái)有利地降低第一組臺(tái)階型凹槽(例如WLSTS2和WLSTS3)中的每個(gè)的縱橫比。
圖7A和圖7B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一組臺(tái)階性凹槽和第二組臺(tái)階型凹槽的平面圖和截面圖。圖7B是沿著圖7A所示的線(xiàn)X-X'截取的截面圖。為了方便說(shuō)明,在圖7B中不示出接觸插塞的截面。
參見(jiàn)圖7A和7B,第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3通過(guò)穿通第一接觸區(qū)CTA1中的存儲(chǔ)塊MB而形成,而第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6可以通過(guò)穿通第二接觸區(qū)CTA2上的存儲(chǔ)塊MB而形成。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6中的每個(gè)具有在第一方向I上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì)的臺(tái)階型側(cè)壁。
存儲(chǔ)塊MB可以形成為與圖5A和5B描述的相同結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)言之,存儲(chǔ)塊MB形成為下層疊結(jié)構(gòu)LML和上層疊結(jié)構(gòu)UML的層疊結(jié)構(gòu)。存儲(chǔ)塊MB可以被縫隙SI隔離。下層疊結(jié)構(gòu)LML包括交替層疊在襯底(未示出)之上的第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1。上層疊結(jié)構(gòu)UML包括交替層疊在下層疊結(jié)構(gòu)LML上的第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2。
第一接觸區(qū)CTA1可以包括沿著第一方向I成排地布置的N個(gè)區(qū)域(例如A1至A3),且第二接觸區(qū)CTA2可以包括沿著第一方向I成排地布置的M個(gè)區(qū)域(例如A4至A6)。在下文,為了便于說(shuō)明,將以第一接觸區(qū)CTA1包括第一至第三區(qū)域A1至A3且第二接觸區(qū)CTA2包括第四至第六區(qū)域A4至A6為例子來(lái)描述,但是本公開(kāi)的實(shí)施例不限于此。
第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3可以分別設(shè)置在第一至第三區(qū)域A1至A3中。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3的底表面可以設(shè)置在不同的深度。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3的部分(例如LSTS3)可以向下延伸到下層疊結(jié)構(gòu)LML的內(nèi)部。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3可以包括第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS1以及第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3。
第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS1可以包括沿著第二方向II平坦延伸的臺(tái)階型側(cè)壁,臺(tái)階型側(cè)壁被縫隙SI隔離開(kāi)。第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS1的上部可以用作選擇線(xiàn)的接觸區(qū),而第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS1的下部可以用作字線(xiàn)的接觸區(qū)。
第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3可以沿著第一方向I設(shè)置同時(shí)彼此間隔開(kāi)。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3可以分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第二區(qū)域A2和第三區(qū)域A3中。第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3可以用作字線(xiàn)的接觸區(qū)。圖5A和5B中描述的,第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3中的每個(gè)包括第一外框區(qū)域OB1、被第一外框區(qū)域OB1包圍的第一內(nèi)框區(qū)域以及包圍第一外框區(qū)域OB1的第一虛設(shè)區(qū)域DA1。
在第一方向I上彼此相鄰的第一外框區(qū)域OB1可以形成為彼此連接或彼此間隔開(kāi)的結(jié)構(gòu)。圖7A和7B示出在第一方向I上彼此相鄰的第一外框區(qū)域OB1的情況。在這種情況下,第二層間絕緣層ILD2和第二導(dǎo)電圖案CP2可以層疊而具有比第一外框區(qū)域OB1彼此連接的區(qū)域中的上層疊結(jié)構(gòu)UML的高度低的高度。即,上層疊結(jié)構(gòu)UML可以包括形成在其中第一外框區(qū)域OB1彼此連接的區(qū)域中的凹陷部分。因此,在半導(dǎo)體器件的制造工藝中,第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3中的每個(gè)的縱橫比可以有利地降低。
第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6分別設(shè)置在第四至第六區(qū)域A4至A6上。第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6的底表面可以設(shè)置在不同的深度。第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6的底表面設(shè)置在比第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3的底表面深的位置。第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6可以包括以與第一類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS1相同的布局形成第三類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS4以及以與第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2 和LSTS3相同的布局形成的第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6。
第三類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS4可以設(shè)置在第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS2和LSTS3與第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6之間。第三類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS4可以設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第四區(qū)域A4中。第三類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS4可以包括沿著第二方向II平坦延伸的臺(tái)階型側(cè)壁,臺(tái)階型側(cè)壁被縫隙SI隔離開(kāi)。第三類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS4可以用作字線(xiàn)的接觸區(qū)。
第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以沿著第一方向I設(shè)置同時(shí)彼此間隔開(kāi)。第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中。第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以用作字線(xiàn)的接觸區(qū)。如同圖5A和5B中描述的第二類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽,第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6中的每個(gè)可以包括第二外框區(qū)域OB2、被第二外框區(qū)域OB2包圍的第二內(nèi)框區(qū)域IB2以及包圍第二外框區(qū)域OB2的第二虛設(shè)區(qū)域DA2。
在第一方向I上彼此相鄰的第二外框區(qū)域OB2可以形成為彼此連接或彼此間隔開(kāi)的結(jié)構(gòu)。圖7A和7B示出第二外框區(qū)域OB2在第一方向I上彼此相鄰以及彼此相連的情況。在這種情況下,第一層間絕緣層ILD1和第一導(dǎo)電圖案CP1可以層疊而具有比其中第二外框區(qū)域OB2彼此連接的區(qū)域中的下層疊結(jié)構(gòu)LML的高度低的高度。即,下層疊結(jié)構(gòu)LML可以包括形成在第二外框區(qū)域OB2彼此連接的區(qū)域中的凹陷部分。因此,在半導(dǎo)體器件的制造工藝中,第四類(lèi)型的臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6中的每個(gè)的縱橫比可以有利地降低。
設(shè)置在不同層的第一導(dǎo)電圖案CP1和第二導(dǎo)電圖案CP2可以經(jīng)由具有上述結(jié)構(gòu)的第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6暴露出來(lái),以分別連接到接觸插塞CTP。接觸插塞CTP中的一些可以設(shè)置在要與第一導(dǎo)電圖案CP1或第二導(dǎo)電圖案CP2中的任意一個(gè)連接的第一內(nèi)框區(qū)域IB1、第一外框區(qū)域OB1、第二內(nèi)框區(qū)域IB2以及第二外框區(qū)域OB2中的任意一個(gè)中。設(shè)置在第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6中的接觸插塞CTP可以設(shè)置在第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6中的每個(gè)的要與單元區(qū)連接的單元區(qū)側(cè)臺(tái)階型側(cè)壁處。
圖8是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一臺(tái)階型凹槽和第二臺(tái)階型凹槽的平面圖。圖8是說(shuō)明第一臺(tái)階型凹槽和第二臺(tái)階型凹槽的各種布局中的一種的圖,且因而省略其截面圖。
參見(jiàn)圖8,第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5和 LSTS6可以形成在被縫隙SI隔離的存儲(chǔ)塊MB內(nèi),且第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以用與第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4中的一些(例如LSTS3和LSTS4)相同的布局來(lái)形成。
第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4可以形成在不同的深度。第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以形成得比第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4深。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4可以分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第一至第四區(qū)域A1至A4上。第二組臺(tái)階型凹槽LSTS6和LSTS5可以分別設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6上。
第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4可以朝著縫隙SI平坦地延伸或者可以沿著第一方向I和第二方向II形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5和LSTS6可以朝著縫隙SI平坦地延伸或者可以沿著第一方向I和第二方向II形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)。
圖9是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的第一臺(tái)階型凹槽和第二臺(tái)階型凹槽的平面圖。圖9是說(shuō)明第一臺(tái)階型凹槽和第二臺(tái)階型凹槽的各種布局中的一種的圖,且因而省略其截面圖。
參見(jiàn)圖9,第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4以及第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5可以形成在被縫隙SI隔離的存儲(chǔ)塊MB內(nèi),且第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5可以用與第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4中的部分(例如LSTS4)相同的布局來(lái)形成。
第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4可以形成在不同的深度,且第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5可以形成得比第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4深。第一組臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS4可以分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第一至第四區(qū)域A1至A4上。
第二組臺(tái)階型凹槽LSTS5可以設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5上。
如圖8和圖9所示,可以采用與設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1中的第一組臺(tái)階型凹槽相同的布局來(lái)形成設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2中的第二組臺(tái)階型凹槽中的一個(gè)或更多個(gè)。采用與第一組臺(tái)階型凹槽相同的布局形成的第二組臺(tái)階型凹槽的數(shù)量可以根據(jù)構(gòu)成存儲(chǔ)塊MB的層疊的層間絕緣層和導(dǎo)電圖案的數(shù)量來(lái)各種改變。
根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的制造方法將參照附圖描述。以下附圖中的每個(gè)示出形成在包括圖3描述的傳輸晶體管的襯底之上的結(jié)構(gòu)。
圖10A至15B是說(shuō)明形成根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)塊的方法的圖。圖10B、11B、12B、13B、14B和15B分別是沿著圖10A、11A、12A、13A、14A和15A所示的線(xiàn)“X-X'”截取的截面圖。
圖10A和10B是說(shuō)明形成臺(tái)階型溝槽的上臺(tái)階結(jié)構(gòu)的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖10A和10B,在包括從單元區(qū)(見(jiàn)圖1或圖4)開(kāi)始沿著第一方向I延伸的第一接觸區(qū)CTA1和從第一接觸區(qū)CTA1開(kāi)始沿著第一方向I延伸的第二接觸區(qū)CTA2的襯底之上交替地層疊第一材料層131和第二材料層133。
第一接觸區(qū)CTA1可以劃分為從單元區(qū)開(kāi)始沿著第一方向I成排地布置的N個(gè)區(qū)域。第二接觸區(qū)CTA2可以劃分為從第一接觸區(qū)CTA1開(kāi)始沿著第一方向I成排地布置的M個(gè)區(qū)域。M可以是等于或小于N的自然數(shù)。在下文,為了方便說(shuō)明,將以第一接觸區(qū)CTA1劃分為從單元區(qū)開(kāi)始沿著第一方向I成排地布置的第一至第四區(qū)域A1至A4而第二接觸區(qū)CTA2劃分為沿著第一方向I成排地布置的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6的情況為例子來(lái)進(jìn)行說(shuō)明,本公開(kāi)的實(shí)施例不限于此。
交替層疊的第一材料層131和第二材料層133可以劃分成第一層疊組ML1和設(shè)置在第一層疊組ML1上的第二層疊組ML2。
第二材料層133由與第一材料層131不同的材料形成。例如,第一材料層131可以由用于層間絕緣層的絕緣材料形成,而第二材料層133可以由用于導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料形成。
替換地,第一材料層131可以由用于層間絕緣層的絕緣材料形成,而第二材料層133可以由相對(duì)于第一材料層131具有刻蝕選擇比的犧牲絕緣材料形成。在這種情況下,第一材料層131可以形成為氧化硅層,而第二材料層133可以形成為氮化硅層。當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?31和第二材料層133都由絕緣材料形成時(shí),可以降低用于形成溝道孔或縫隙的刻蝕工藝的難度。
替換地,第一材料層131可以由相對(duì)于第二材料層133具有刻蝕選擇比的犧牲導(dǎo)電材料形成,而第二材料層133可以由用于導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料形成。在這種情況下,第一材料層131可以形成為未摻雜的多晶硅層,而第二材料層133可以形成為摻雜的多晶硅層。當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?31和第二材料層133都由導(dǎo)電材料形成時(shí),可以降低用于形成溝道孔或縫隙的刻蝕工藝的難度。
在第一層疊組ML1和第二層疊組ML2形成之后,可以通過(guò)刻蝕第二層疊組ML2而分別在第一至第六區(qū)域A1至A6中形成沿著第一方向I成排地布置的(M+N)個(gè)臺(tái)階 結(jié)構(gòu)SLSTS和SW1_T。臺(tái)階結(jié)構(gòu)可以包括選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T。選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS設(shè)置在最靠近單元區(qū)的第一區(qū)域A1中,且上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T分別設(shè)置在第二至第六區(qū)域A2至A6中。選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T可以利用以下工藝來(lái)形成。
首先,在第二層疊組ML2中形成包括第一開(kāi)口的第一溝槽型掩模圖案TM1,透過(guò)所述第一開(kāi)口分別暴露出第一至第六區(qū)域A1至A6。之后,通過(guò)重復(fù)地進(jìn)行利用第一溝槽型掩模圖案TM1作為刻蝕阻擋來(lái)刻蝕第二層疊組ML2的工藝以及通過(guò)刻蝕第一溝槽型掩模圖案TM1來(lái)加寬第一開(kāi)口的寬度的工藝,同時(shí)形成選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLTST和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T。每個(gè)開(kāi)口沿著與第一方向I交叉的第二方向II成排地形成。
可以利用光刻工藝形成第一溝槽型掩模圖案TM1。可以在形成選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T之后去除第一溝槽型掩模圖案TM1。可以通過(guò)重復(fù)加寬第一開(kāi)口的工藝和刻蝕第二層疊組ML2的工藝,來(lái)同時(shí)形成選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T。選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T中的每個(gè)可以包括相同數(shù)量的臺(tái)階。
圖11A和11B是說(shuō)明形成臺(tái)階型溝槽的下臺(tái)階結(jié)構(gòu)的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖11A和11B,通過(guò)刻蝕經(jīng)由上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T的底表面而暴露出的第二層疊組ML2,來(lái)形成下臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_B。因此,包括向下延伸到比選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS的深度深的第一深度的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的臺(tái)階型溝槽形成。臺(tái)階型溝槽分別設(shè)置在第二至第六區(qū)域A2至A6中。臺(tái)階型溝槽可以沿著第一方向I成排地布置。第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1在第一方向I上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì),且每個(gè)包括下臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_B和上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T。第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1可以包括x個(gè)臺(tái)階,x個(gè)臺(tái)階可以是與選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS的臺(tái)階相比更多數(shù)量的臺(tái)階。x個(gè)臺(tái)階中的每個(gè)可以包括一對(duì)第一材料層和第二材料層。
下臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_B可以利用以下工藝來(lái)形成。
首先,在第二層疊組ML2之上形成用于遮蔽上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T的第二溝槽型掩模圖案TM2。第二溝槽型掩模圖案TM2形成為遮蔽選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS。第二溝槽型掩模圖案TM2包括沿著第二方向II成排形成的第二開(kāi)口。第二開(kāi)口暴露出第二層疊組ML2的經(jīng)由上臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_T的底表面暴露出的部分,且第二層疊組ML2的暴露部分可以分別設(shè)置在第二至第六區(qū)域A2至A6中。
之后,通過(guò)重復(fù)進(jìn)行利用第二溝槽型掩模圖案TM2作為刻蝕阻擋來(lái)刻蝕第二層疊組ML2的工藝以及通過(guò)刻蝕第二溝槽型掩模圖案TM2來(lái)加寬第二開(kāi)口的工藝,來(lái)形成 構(gòu)成第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的下端的下臺(tái)階結(jié)構(gòu)SW1_B。
可以利用光刻工藝形成第二溝槽型掩模圖案TM2。可以在第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1形成的情況下去除第二溝槽型掩模圖案TM2。
圖12A和12B是說(shuō)明選擇性地將臺(tái)階型溝槽凹陷到第二深度的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖12A和12B,將臺(tái)階型溝槽中的一些的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1向下凹陷到第二深度,由此形成第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2。第二深度比第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1所設(shè)置在的第一深度深。
可以由以下工藝來(lái)形成第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2。
首先,在第二層疊組ML2之上形成包括第一開(kāi)口孔OP1的孔型掩模圖案HM,所述第一開(kāi)口孔OP1使臺(tái)階型溝槽開(kāi)放具有第一面積。每個(gè)第一開(kāi)口孔OP1使沿著第一方向I彼此相對(duì)的一對(duì)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1開(kāi)放。第一開(kāi)口孔OP1可以被形成以暴露出臺(tái)階型溝槽之中的形成在第二接觸區(qū)CTA2中的M個(gè)臺(tái)階型溝槽以及形成在第一接觸區(qū)CTA1中的臺(tái)階型溝槽之中的與第二接觸區(qū)CTA2相鄰的M個(gè)臺(tái)階型溝槽。更具體而言,第一開(kāi)口孔OP1可以部分地暴露出分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第三區(qū)域A3和第四區(qū)域A4中的臺(tái)階型溝槽以及設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中的臺(tái)階型溝槽。換言之,孔型掩模圖案HM可以部分地遮蔽設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第三區(qū)域A3和第四區(qū)域A4中的臺(tái)階型溝槽以及設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中的臺(tái)階型溝槽中的每個(gè)??梢詫⒖仔脱谀D案HM形成為完全地遮蔽選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和第二區(qū)域A2上的臺(tái)階型溝槽。
第一開(kāi)口孔OP1可以限定出第一內(nèi)框區(qū)域和第二內(nèi)框區(qū)域。開(kāi)口孔OP1可以布置成Z型圖案,使得沿著第一方向I形成為一個(gè)直線(xiàn)的最終臺(tái)階結(jié)構(gòu)的深度不同。
隨后,通過(guò)刻蝕經(jīng)由第一開(kāi)口孔OP1暴露出的第二層疊組ML2,來(lái)形成第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2。當(dāng)每個(gè)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1形成為具有x個(gè)臺(tái)階且每個(gè)臺(tái)階包括一對(duì)第一材料層和第二材料層時(shí),可以控制刻蝕工藝,使得在經(jīng)由第一開(kāi)口孔OP1刻蝕第二層疊組ML2時(shí)可以刻蝕一對(duì)第一材料層和第二材料層至(x+1)對(duì)第一材料層和第二材料層。因此,可以防止不限定第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1或第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的虛設(shè)層保留在第一材料層131和第二材料層133之中的限定第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的層與限定第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的層之間。
盡管通過(guò)刻蝕經(jīng)由第一開(kāi)口孔OP1暴露出的第二層疊組ML2而將第二臺(tái)階型側(cè)壁 SW2形成到第二深度,但是由包圍第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的孔型掩模圖案HM遮蔽的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1可以保留下來(lái),同時(shí)保持他們向下設(shè)置到第一深度的狀態(tài)。
圖13A和13B是說(shuō)明選擇性地將臺(tái)階型溝槽凹陷到第二深度和第三深度的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖13A和13B,圖12A和12B中描述的向下設(shè)置到第二深度的第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2以及包圍第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的向下設(shè)置到第一深度的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1分別被向下凹陷到第三深度和第二深度,由此形成凹陷結(jié)構(gòu)。凹陷結(jié)構(gòu)可以包括第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4通過(guò)將圖12A和12B中描述的第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2向下凹陷到比第二深度深的第三深度來(lái)形成。第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3通過(guò)將設(shè)置在包圍圖12A和12B中描述的各個(gè)第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的外框區(qū)域中的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1向下凹陷到第二深度來(lái)形成。
第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4可以利用以下凹陷工藝來(lái)形成。凹陷工藝可以包括加寬第一開(kāi)口孔的面積的工藝和利用孔型掩模圖案HM作為刻蝕阻擋來(lái)刻蝕第二層疊組ML2的工藝。
更具體而言,通過(guò)刻蝕孔型掩模圖案HM來(lái)形成第二開(kāi)口孔OP2,第二開(kāi)口孔OP2使包括第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的臺(tái)階型溝槽開(kāi)放而具有比第一面積寬的第二面積。通過(guò)將圖12A和12B所示的第一開(kāi)口孔OP1擴(kuò)展,來(lái)形成第二開(kāi)口孔OP2。在外框區(qū)域中包圍各個(gè)第二臺(tái)階型側(cè)壁(圖12A的SW2)的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出來(lái)。
第二開(kāi)口孔OP2可以限定出第一外框區(qū)域和第二外框區(qū)域。第二開(kāi)口孔OP2的布置對(duì)應(yīng)于第一開(kāi)口孔OP1的布置,且第二開(kāi)口孔OP2可以沿著第一方向I布置成Z型圖案。
隨后,經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出第二層疊組ML2。在這種情況下,凹陷工藝可以包括將第二層疊組刻蝕到等于第二深度和第三深度之差的刻蝕深度。因此,可以通過(guò)將第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的深度移動(dòng)到第三深度來(lái)將第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2限定為第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,且可以通過(guò)將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的深度移動(dòng)到第二深度來(lái)將第一臺(tái)階型側(cè)壁限定為第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3。當(dāng)每個(gè)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1形成為具有x個(gè)臺(tái)階且每個(gè)臺(tái)階包括一對(duì)第一材料層和第二材料層時(shí),可以控制刻蝕工藝,使得在經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2刻蝕第二層疊組ML2時(shí)可以刻蝕一對(duì)第一材料層和第二材料層至(x+1)對(duì)第一材料層和第二材料層。因此,可以防止不限定第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3或第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的虛設(shè)層保留在第一材料層131和第二材料層133之中的限定第三臺(tái)階型側(cè)壁 SW3的層與限定第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的層之間。
當(dāng)刻蝕經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出的第二層疊組ML2時(shí),還可以刻蝕第一層疊組ML1的部分。在這種情況下,第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4可以向下延伸到第一層疊組ML1內(nèi)部。
盡管通過(guò)刻蝕第一材料層131和第二材料層133的經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出的部分而第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4形成在第三深度且第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3形成在第二深度,但是被包圍第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3的孔型掩模圖案HM遮蔽的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1可以保留下來(lái),且保持其中第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1向下設(shè)置到第一深度的狀態(tài)。
可以在形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4之后去除孔型掩模圖案HM。
經(jīng)由上述工藝,包括第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的臺(tái)階型溝槽可以設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1和第二接觸區(qū)CTA2中。
圖14A和14B是說(shuō)明在移動(dòng)第一層疊組內(nèi)部的第一臺(tái)階型側(cè)壁、第三臺(tái)階型側(cè)壁和第四臺(tái)階型側(cè)壁時(shí)去除第二接觸區(qū)中的第二層疊組的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖14A和14B,在第一接觸區(qū)CTA1中保持第一至第三深度的同時(shí)包括第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的臺(tái)階型溝槽形成,且被凹陷在第二接觸區(qū)CTA2上的第一層疊組ML1的內(nèi)部。凹陷到第一層疊組ML1的內(nèi)部的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4被定義為第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7。
可以利用以下工藝來(lái)形成第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7。
首先,在第二層疊組ML2之上形成掩模圖案151。將掩模圖案151形成為遮蔽設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1中的選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS、第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,且將掩模圖案151形成為使設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2中的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4暴露出來(lái)。
之后,經(jīng)由利用掩模圖案151作為刻蝕阻擋的刻蝕工藝來(lái)刻蝕第一層疊組ML1和第二層疊組ML2。這里,執(zhí)行刻蝕工藝,直至設(shè)置在第一層疊組ML1的最下部的最下方的第一材料層131或最下方的第二材料層133暴露出來(lái)。因此,可以通過(guò)移動(dòng)第一層疊組ML1內(nèi)部的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4來(lái)形成第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7。
當(dāng)執(zhí)行用于形成第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7的刻蝕工藝時(shí),可以去除第二層疊組ML2以便不保留在第二接觸區(qū)CTA2中。因此,每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS的縱橫比由第一層疊組ML1來(lái)限定,每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS包括第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7。結(jié)果,在本公開(kāi)的實(shí)施例中,相比于穿通第一層疊組ML1和第二層疊組ML2的臺(tái)階型凹槽,可以降低每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS的縱橫比。因此,當(dāng)隨后執(zhí)行光致抗蝕劑涂覆工藝等時(shí),可以減少因每個(gè)臺(tái)階型凹槽的高縱橫比而發(fā)生的缺陷。
可以在臺(tái)階型凹槽HSTS形成之后去除掩模圖案151。
圖15A和15B是說(shuō)明形成構(gòu)成存儲(chǔ)塊的層間絕緣層和導(dǎo)電圖案的層疊結(jié)構(gòu)的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖15A和15B,在第一層疊組ML1和第二層疊組ML2之上形成覆蓋選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS以及第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW4至SW7的平坦化絕緣層161。隨后,形成穿通第一層疊組ML1和第二層疊組ML2的縫隙SI,來(lái)以存儲(chǔ)塊MB為單位劃分第一層疊組ML1和第二層疊組ML2。
當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?31形成為層間絕緣層且第二材料層133由用于導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料形成時(shí),形成作為第一材料層131的層間絕緣層ILD被縫隙SI隔離,且形成作為第二材料層133的導(dǎo)電圖案CP被縫隙SI隔離。
當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?31形成為層間絕緣層且第二材料層133形成為犧牲絕緣層,可以經(jīng)由縫隙SI去除第二材料層133,且去除了第二材料層133的區(qū)域可以用導(dǎo)電圖案CP(其為第三材料層)填充。
當(dāng)?shù)谝徊牧蠈?31由犧牲導(dǎo)電材料形成且第二材料層133由用于導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電材料形成時(shí),可以經(jīng)由縫隙SI去除第一材料層131,且去除了第一材料層131的區(qū)域可以用層間絕緣層ILD(其為第三材料層)填充。
通過(guò)參照?qǐng)D10A至15B描述的工藝,選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS和第一至第五字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1至WLSTS5分別設(shè)置在第一至第六區(qū)域A1至A6中。
可以通過(guò)圖10A和10B中描述的工藝來(lái)限定選擇臺(tái)階結(jié)構(gòu)SLSTS。第一字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS1可以包括經(jīng)由圖10A至11B中的工藝限定的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1。第二字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS2和第三字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS3中的每個(gè)可以包括通過(guò)圖10A至13B中描述的工藝來(lái)限定的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4被分階段地凹陷。第四字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS4和第五字線(xiàn)臺(tái)階結(jié)構(gòu)WLSTS5中的每個(gè)可以包 括通過(guò)圖10A至14B中描述的工藝來(lái)限定的第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7,第五至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW5至SW7被分階段地凹陷。
圖16是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的凹陷工藝的截面圖。換言之,圖16示出圖13A和13B中所示的凹陷工藝的改進(jìn)實(shí)施例。
參見(jiàn)圖16,通過(guò)利用圖圖10A至12B中描述的工藝,來(lái)在第二層疊組ML2內(nèi)部形成凹陷結(jié)構(gòu),其包括向下設(shè)置到第一深度的第一臺(tái)階型側(cè)壁和向下設(shè)置到比第一深度深的第二深度D2的第二臺(tái)階型側(cè)壁。
之后,向下設(shè)置到第二深度D2的第二臺(tái)階型側(cè)壁和包圍第二臺(tái)階型側(cè)壁的向下設(shè)置到第一深度的第一臺(tái)階型側(cè)壁分別被向下凹陷到第三深度D3和第二深度D2,由此形成凹陷結(jié)構(gòu)。凹陷結(jié)構(gòu)可以包括第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。通過(guò)將圖12A和12B所示的第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2向下凹陷到比第二深度D2深的第三深度D3,來(lái)形成第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。通過(guò)將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1(其設(shè)置在包圍圖12A和12B所示的每個(gè)第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的外框區(qū)域中)向下凹陷到第二深度D2,來(lái)形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3。
可以利用以下的凹陷工藝來(lái)形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4??梢酝ㄟ^(guò)重復(fù)地執(zhí)行加寬第一開(kāi)口孔OP1的面積的工藝和利用孔型掩模圖案HM作為刻蝕阻擋來(lái)刻蝕第二層疊組ML2的工藝兩次或更多次,來(lái)執(zhí)行凹陷工藝。在這種情況下,可以通過(guò)將第二層疊組ML2刻蝕到比第二深度D2與第三深度D3之差小的深度來(lái)執(zhí)行刻蝕第二層疊組ML2的工藝。
更具體地,通過(guò)刻蝕孔型掩模圖案HM,第二開(kāi)口孔OP2使包括第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的臺(tái)階型溝槽開(kāi)放而具有比第一面積寬的第二面積。通過(guò)將圖12A和12B示出的第一開(kāi)口孔OP1擴(kuò)展,來(lái)形成第二開(kāi)口孔OP2。外框區(qū)域中的包圍每個(gè)第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出來(lái)。
隨后,刻蝕經(jīng)由第二開(kāi)口孔OP2暴露出的第二層疊組ML2。這里,第二層疊組ML2的刻蝕深度比圖13A和13B中描述的刻蝕深度淺,因而,第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1和第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2中的每個(gè)被移動(dòng)到比期望深度淺的深度。在這種情況下,刻蝕孔型掩模圖案HM以將第二開(kāi)口孔OP2的面積加寬到比第二面積寬的第三面積,由此形成第三開(kāi)口孔OP3。之后,刻蝕經(jīng)由第三開(kāi)口孔OP3暴露出的第二層疊組ML2。因此,可以通過(guò)將第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2移動(dòng)到第三深度D3來(lái)限定第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,且可以通過(guò)將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1移動(dòng)到第二深度D2來(lái)限定第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3。
如上所述,當(dāng)重復(fù)地執(zhí)行刻蝕孔型掩模圖案HM的工藝和刻蝕第二層疊組ML2的工藝兩次或更多次以便將第二臺(tái)階型側(cè)壁SW2移動(dòng)到第三深度D3且將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1移動(dòng)到第二深度D2時(shí),可以在沿第一方向I彼此相鄰的第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3與第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4之間限定虛設(shè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)DSTS。在形成虛設(shè)臺(tái)階結(jié)構(gòu)DSTS的工藝中,可以加寬由第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3或第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4所限定的臺(tái)階型凹槽的最上方的面積。因此,降低由第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3或第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4所限定的臺(tái)階型凹槽的縱橫比,因而可以容易地執(zhí)行包括光致抗蝕劑圖案涂覆工藝等的后續(xù)工藝。
后續(xù)工藝與圖14A至15B描述的相同。
圖17A至20B是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的形成半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)塊的方法的圖。圖17B、18B、19B和20B分別是沿著圖17A、18A、19A和20A中示出的線(xiàn)“X-X'”截取的截面圖。
圖17A和17B是說(shuō)明形成臺(tái)階型溝槽的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖17A和17B,在襯底之上交替地層疊第一材料層231和第二材料層233,所述襯底包括從單元區(qū)(未示出)開(kāi)始沿著第一方向I延伸的第一接觸區(qū)CTA1以及從第一接觸區(qū)CTA1開(kāi)始沿著第一方向I延伸的第二接觸區(qū)CTA2。
第一接觸區(qū)CTA1可以劃分為從單元區(qū)開(kāi)始沿著第一方向I成排布置的N個(gè)區(qū)域。第二接觸區(qū)CTA2可以劃分為從第一接觸區(qū)CTA1開(kāi)始沿著第一方向I成排布置的M個(gè)區(qū)域。M可以是等于或小于N的自然數(shù)。在下文,為了方便說(shuō)明,將作為示例來(lái)說(shuō)明以下情況:第一接觸區(qū)CTA1劃分為沿著第一方向I成排布置的第一至第三區(qū)域A1至A3,而第二接觸區(qū)CTA2劃分為沿著第一方向I成排布置的第四至第六區(qū)域A4至A6,本公開(kāi)的實(shí)施例不限于此。
交替層疊的第一材料層231和第二材料層233可以劃分成第一層疊組ML1和設(shè)置在第一層疊組ML1上的第二層疊組ML2。
第二材料層233和第一材料層231可以由圖10A和圖10B中描述的材料形成。
在第一層疊組ML1和第二層疊組ML2形成之后,可以通過(guò)刻蝕第二層疊組ML2而分別在第一至第六區(qū)域A1至A6中形成沿著第一方向I成排布置的(M+N)個(gè)臺(tái)階型溝槽T。每個(gè)臺(tái)階型溝槽T可以包括在第一方向I上彼此對(duì)稱(chēng)地相對(duì)的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1,第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1向下延伸到第一深度。
可以通過(guò)重復(fù)利用溝槽型掩模圖案(未示出,所述溝槽型掩模圖案包括沿著第二方 向II成排形成的開(kāi)口)作為刻蝕阻擋來(lái)刻蝕第二層疊組ML2的工藝和加寬開(kāi)口的寬度的工藝,來(lái)形成臺(tái)階型溝槽T。
每個(gè)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1可以包括x個(gè)臺(tái)階。x個(gè)臺(tái)階中的每個(gè)包括一對(duì)第一材料層和第二材料層。
可以利用光刻工藝形成溝槽型掩模圖案??梢栽谛纬膳_(tái)階型溝槽T之后去除溝槽型掩模圖案。
圖18A和18B是說(shuō)明分階段地將臺(tái)階型溝槽中的至少一個(gè)凹陷到第二深度和第三深度的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖18A和18B,將第二層疊組ML2刻蝕為具有凹陷結(jié)構(gòu),在該凹陷結(jié)構(gòu)中,臺(tái)階型溝槽T之中的設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1和第二接觸區(qū)CTA2中的每個(gè)中的至少一個(gè)臺(tái)階型溝槽被分階段地凹陷到比第一深度深的第二深度,其中第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1設(shè)置在比第二深度深的第三深度。凹陷結(jié)構(gòu)可以包括第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。通過(guò)將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的部分向下凹陷到第二深度,來(lái)形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3。通過(guò)將第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3的部分向下凹陷到第三深度,來(lái)形成第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。
可以利用以下工藝來(lái)形成凹陷結(jié)構(gòu)。
首先,在第二層疊組ML2之上形成包括開(kāi)口孔(未示出)的孔型掩模圖案HM,所述開(kāi)口孔使臺(tái)階型溝槽T開(kāi)放而具有第一面積。第一面積的每個(gè)開(kāi)口孔使沿著第一方向I彼此相對(duì)的一對(duì)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1開(kāi)放??梢孕纬傻谝幻娣e的開(kāi)口孔,以暴露出臺(tái)階型溝槽之中的形成在第二接觸區(qū)CTA2中的(M-1)個(gè)臺(tái)階型溝槽以及形成在第一接觸區(qū)CTA1中的臺(tái)階型溝槽之中的與第二接觸區(qū)CTA2相鄰的(M-1)個(gè)臺(tái)階型溝槽。更具體而言,第一面積的開(kāi)口孔可以部分地暴露出分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第二區(qū)域A2和第三區(qū)域A3中的臺(tái)階型溝槽以及設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中的臺(tái)階型溝槽。換言之,孔型掩模圖案HM可以部分地遮蔽設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第二區(qū)域A2和第三區(qū)域A3中的臺(tái)階型溝槽以及設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中的臺(tái)階型溝槽中的每個(gè)。可以將孔型掩模圖案HM形成為完全地遮蔽第一區(qū)域A1中的臺(tái)階型溝槽和第四區(qū)域A4中的臺(tái)階型溝槽。
內(nèi)框區(qū)域IB可以由第一面積的開(kāi)口孔限定。第一面積的開(kāi)口孔可以布置成Z型圖案,使得沿著第一方向I形成為一個(gè)直線(xiàn)的最終臺(tái)階結(jié)構(gòu)的深度被形成為不同。
隨后,通過(guò)刻蝕經(jīng)由第一面積的開(kāi)口孔暴露出的第二層疊組ML2,來(lái)在內(nèi)框區(qū)域 IB中形成第二臺(tái)階型側(cè)壁(未示出)。通過(guò)在內(nèi)框區(qū)域IB內(nèi)將第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1移動(dòng)到比第一深度深的第二深度,來(lái)限定第二臺(tái)階型側(cè)壁。當(dāng)每個(gè)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1形成為具有x個(gè)臺(tái)階,且每個(gè)臺(tái)階包括一對(duì)第一材料層和第二材料層時(shí),可以控制刻蝕工藝,使得可以在經(jīng)由第一面積的開(kāi)口孔刻蝕第二層疊組ML2時(shí),可以刻蝕一對(duì)第一材料層和第二材料層至(x+1)對(duì)第一材料層和第二材料層。因此,可以防止不限定第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1或第二臺(tái)階型側(cè)壁的虛設(shè)層保留在第一材料層231和第二材料層233之中的限定第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1的層與限定第二臺(tái)階型側(cè)壁的層之間。
之后,通過(guò)刻蝕孔型掩模圖案HM來(lái)將第一面積的開(kāi)口孔加寬為具有比第一面積寬的第二面積。在第一方向I上彼此相鄰的第二面積的開(kāi)口孔OP可以彼此連接。可以由第二面積的開(kāi)口孔OP來(lái)限定包圍各個(gè)內(nèi)框區(qū)域IB的外框區(qū)域OB。
隨后,通過(guò)刻蝕經(jīng)由第二面積的開(kāi)口孔OP暴露出的第二層疊組ML2,來(lái)形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。通過(guò)在外框區(qū)域OB內(nèi)將第一臺(tái)階型側(cè)壁移動(dòng)到第二深度來(lái)形成第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3,且通過(guò)在內(nèi)框區(qū)域IB內(nèi)將第二臺(tái)階型側(cè)壁移動(dòng)到第三深度來(lái)形成第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。當(dāng)每個(gè)第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1形成為具有x個(gè)臺(tái)階且每個(gè)臺(tái)階包括一對(duì)第一材料層和第二材料層時(shí),可以控制刻蝕工藝,使得可以在經(jīng)由第二面積的開(kāi)口孔OP刻蝕第二層疊組ML2時(shí),可以刻蝕一對(duì)第一材料層和第二材料層至(x+1)對(duì)第一材料層和第二材料層。因此,可以防止不限定第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3或第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的虛設(shè)層保留在第一材料層231和第二材料層233之中的限定第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3的層與限定第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的層之間。
當(dāng)刻蝕經(jīng)由第二面積的開(kāi)口孔OP暴露出的第二層疊組ML2時(shí),可以刻蝕第一層疊組ML1的部分。在這種情況下,第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4可以向下延伸到第一層疊組ML1內(nèi)部。
盡管通過(guò)刻蝕第一材料層231和第二材料層233中的經(jīng)由第二面積的開(kāi)口孔OP暴露出的一些,而將第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4形成到第三深度且將第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3形成到第二深度,但是由包圍第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3的孔型掩模圖案HM遮蔽的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1可以保留下來(lái),同時(shí)保持第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1向下設(shè)置到第一深度的狀態(tài)。當(dāng)在第一方向I上彼此相鄰的第二面積的開(kāi)口孔OP彼此連接時(shí),在第一方向I上彼此相鄰的外框區(qū)域OB可以彼此連接。在這種情況下,保留在外框區(qū)域OB之間的第二層疊組ML2的高度降低,因而可以容易地執(zhí)行包括光致抗蝕劑圖案涂覆工藝等的后續(xù)工藝。
可以在第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4形成之后,去除孔型掩模圖案 HM。
經(jīng)由上述工藝,包括第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的臺(tái)階型溝槽可以設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1和第二接觸區(qū)CTA2中的每個(gè)上。
圖19A和19B是說(shuō)明在移動(dòng)第一層疊組內(nèi)的第一臺(tái)階型側(cè)壁、第三臺(tái)階型側(cè)壁和第四臺(tái)階型側(cè)壁時(shí),設(shè)置在第二接觸區(qū)中的第二層疊組的工藝的平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖19A和19B,包括第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4的臺(tái)階型溝槽在第一接觸區(qū)CTA1中保持第一深度至第三深度,且被凹陷在第一層疊組ML1內(nèi)部。凹陷在第一層疊組ML1內(nèi)部的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4分別被定義為第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7。
可以利用以下工藝來(lái)形成第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7。
首先,在第二層疊組ML2之上形成掩模圖案251。掩模圖案251形成為完全遮蔽設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1中的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,并且暴露出設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2中的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4。
之后,可以利用掩模圖案251作為刻蝕阻擋的刻蝕工藝來(lái)刻蝕第一層疊組ML1和第二層疊組ML2。這里,執(zhí)行刻蝕工藝,直至第一材料層231和第二材料層233之中的設(shè)置在第一層疊組ML1的最下部的最下方的第一材料層231或最下方的第二材料層233暴露出來(lái)。因此,可以通過(guò)移動(dòng)第一層疊組ML1內(nèi)部的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4來(lái)形成第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7。
當(dāng)執(zhí)行用于形成第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7的刻蝕工藝時(shí),可以去除第二層疊組ML2以便不保留在第二接觸區(qū)CTA2中。因此,每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS'的縱橫比由第一層疊組ML1來(lái)限定,每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS'包括第五階型側(cè)壁SW5至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7。結(jié)果,在本公開(kāi)的實(shí)施例中,相比于穿通第一層疊組ML1和第二層疊組ML2的臺(tái)階型凹槽,可以降低每個(gè)臺(tái)階型凹槽HSTS'的縱橫比。因此,當(dāng)隨后執(zhí)行光致抗蝕劑涂覆工藝等時(shí),可以減少因每個(gè)臺(tái)階型凹槽的高縱橫比而發(fā)生的缺陷。
可以在臺(tái)階型凹槽HSTS'形成之后,去除掩模圖案251。
圖20A和20B是說(shuō)明形成構(gòu)成存儲(chǔ)塊的層間絕緣層和導(dǎo)電圖案的層疊結(jié)構(gòu)的工藝的 平面圖和截面圖。
參見(jiàn)圖20A和20B,在第一層疊組ML1和第二層疊組ML2之上形成覆蓋第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四至第七臺(tái)階型側(cè)壁SW4至SW7的平坦化絕緣層261。隨后,通過(guò)穿通第一層疊組ML1和第二層疊組ML2來(lái)形成縫隙SI,該縫隙SI以存儲(chǔ)塊MB為單位來(lái)隔離第一層疊組ML1和第二層疊組ML2。還可以根據(jù)第一材料層231和第二材料層233的特性來(lái)執(zhí)行用第三材料層替換第一材料層231或第二材料層233的工藝。
可以利用上述工藝來(lái)形成被縫隙SI隔離的層間絕緣層ILD和導(dǎo)電圖案CP。形成層間絕緣層ILD和導(dǎo)電圖案CP的各個(gè)實(shí)施例與圖15A和15B中描述的相同。
經(jīng)由參照?qǐng)D17A至20B描述的工藝,臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS6可以分別設(shè)置在第一區(qū)域A1至第六區(qū)域A6中。
臺(tái)階型凹槽可以劃分為設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1中的第一至第三臺(tái)階型凹槽LSTS1至LSTS3以及設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2中的第四至第六臺(tái)階型凹槽LSTS4至LSTS6。第一臺(tái)階型凹槽LSTS1可以包括設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第一區(qū)域A1中的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1,第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1通過(guò)圖17A和17B中描述的工藝來(lái)限定。第二臺(tái)階型凹槽LSTS2和第三臺(tái)階型凹槽LSTS3分別設(shè)置在第一接觸區(qū)CTA1的第二區(qū)域A2和第三區(qū)域A3中。第二臺(tái)階型凹槽LSTS2和第三臺(tái)階型凹槽LSTS3可以包括通過(guò)圖17A至18B中描述的工藝來(lái)限定的第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4,第一臺(tái)階型側(cè)壁SW1、第三臺(tái)階型側(cè)壁SW3和第四臺(tái)階型側(cè)壁SW4被分階段地凹陷。第四臺(tái)階型凹槽LSTS4可以包括設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第四區(qū)域A4上的第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5,第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5通過(guò)圖17A和17B中描述的工藝和圖19A和19B中描述的工藝來(lái)限定。第五臺(tái)階型凹槽LSTS5和第六臺(tái)階型凹槽LSTS6分別設(shè)置在第二接觸區(qū)CTA2的第五區(qū)域A5和第六區(qū)域A6中。第五臺(tái)階型凹槽LSTS5和第六臺(tái)階型凹槽LSTS6可以包括通過(guò)圖17A至19B中描述的工藝來(lái)限定的第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5、第六臺(tái)階型側(cè)壁SW6和第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7,第五臺(tái)階型側(cè)壁SW5、第六臺(tái)階型側(cè)壁SW6和第七臺(tái)階型側(cè)壁SW7被分階段地凹陷。
在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中,在彼此相鄰的第一接觸區(qū)和第二接觸區(qū)上形成層疊結(jié)構(gòu),該層疊結(jié)構(gòu)包括被臺(tái)階型凹槽穿通且交替層疊的層間絕緣層和導(dǎo)電圖案。因此,可以提供其中接觸插塞可經(jīng)由臺(tái)階型凹槽連接到導(dǎo)電圖案的區(qū)域。
在本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例中,在第二接觸區(qū)上形成比在第一接觸區(qū)中低的層疊結(jié)構(gòu)。因此,與設(shè)置在第一接觸區(qū)中的第一臺(tái)階型凹槽相比,可以降低設(shè)置在第二接觸區(qū)中的 每個(gè)第二臺(tái)階型凹槽(深深地凹陷在層疊結(jié)構(gòu)內(nèi)部)的縱橫比,由此降低半導(dǎo)體器件的制造工藝的難度。
圖21是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)的配置圖。
參見(jiàn)圖21,根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的存儲(chǔ)系統(tǒng)1100包括存儲(chǔ)器件1120和存儲(chǔ)器控制器1110。
存儲(chǔ)器件1120具有圖1至20B中描述的實(shí)施例中描述的結(jié)構(gòu)。示意性地,存儲(chǔ)器件1120包括具有交替層疊的層間絕緣層和導(dǎo)電圖案的層疊結(jié)構(gòu)。層疊結(jié)構(gòu)在第二接觸區(qū)中比在第一接觸區(qū)中層疊得低。存儲(chǔ)器件1120包括形成在層疊結(jié)構(gòu)內(nèi)部的臺(tái)階型凹槽以使導(dǎo)電圖案開(kāi)放。此外,存儲(chǔ)器件1120可以是由多個(gè)閃存芯片形成的多芯片封裝體。
存儲(chǔ)器控制器1110配置成控制存儲(chǔ)器件1120,且可以包括SRAM 1111、CPU 1112、主機(jī)接口1113、ECC 1114以及存儲(chǔ)器接口1115。SRAM 1111用作CPU 1112的操作存儲(chǔ)器,CPU 1112執(zhí)行針對(duì)存儲(chǔ)器控制器1110的數(shù)據(jù)交換的一般控制操作,以及主機(jī)接口1113包括用于與存儲(chǔ)系統(tǒng)1100連接的主機(jī)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。ECC 1114檢測(cè)并糾正從存儲(chǔ)器件1120讀取的數(shù)據(jù)中所包括的錯(cuò)誤,且存儲(chǔ)器接口1115與存儲(chǔ)器件1120接口。此外,存儲(chǔ)器控制器1110還可以包括用于儲(chǔ)存用于與主機(jī)接口的編碼數(shù)據(jù)的ROM等。
如上述配置的存儲(chǔ)系統(tǒng)1100可以是其中存儲(chǔ)器件1120與控制器1110組合的存儲(chǔ)卡或固態(tài)硬盤(pán)(SSD)。例如,當(dāng)存儲(chǔ)系統(tǒng)1100為SSD時(shí),存儲(chǔ)器控制器1110可以經(jīng)由各種接口協(xié)議(諸如USB、MMC、PCI-E、SATA、PATA、SCSI、ESDI和IDE)之中的一種來(lái)與外部(例如,主機(jī))通信。
圖22是說(shuō)明根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)的配置圖。
參見(jiàn)圖22,根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的計(jì)算系統(tǒng)1200可以包括與系統(tǒng)總線(xiàn)1260電連接的CPU 1220、RAM 1230、用戶(hù)接口1240、調(diào)制解調(diào)器1250以及存儲(chǔ)系統(tǒng)1210。當(dāng)計(jì)算系統(tǒng)1200是移動(dòng)設(shè)備時(shí),還可以包括用于向計(jì)算系統(tǒng)1200供應(yīng)操作電壓的電池,且還可以包括應(yīng)用芯片組、相機(jī)圖像處理器(CIS)、移動(dòng)DRAM等。
可以用存儲(chǔ)器件1212和存儲(chǔ)器控制器1211來(lái)配置如參照?qǐng)D21描述的存儲(chǔ)系統(tǒng)1210。
本文已經(jīng)公開(kāi)了示例性實(shí)施例,且盡管采用了特定的術(shù)語(yǔ),但是它們僅以一般性和描述性的意義來(lái)使用和理解,且并非意圖限制。在某些情況下,本申請(qǐng)?zhí)峤粫r(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員將明顯的是,除非另外明確指示,否則結(jié)合具體實(shí)施例描述的特征、特性和/或元 件可以單獨(dú)使用或與結(jié)合與其它實(shí)施例有關(guān)描述的特征、特性和/或元件組合使用。因此,本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解,在不脫離由所附權(quán)利要求所闡述的本公開(kāi)的精神和范圍的情況下,可以進(jìn)行各種形式上和細(xì)節(jié)上的改變。