示例實(shí)施方式涉及半導(dǎo)體器件和制造半導(dǎo)體器件的方法，更具體地，涉及具有交叉點(diǎn)單元陣列的非易失性存儲(chǔ)器件以及制造其的方法。

背景技術(shù)：

閃速存儲(chǔ)器件在用于動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)(dram)器件的相同的硅基制造工藝可以應(yīng)用于閃速存儲(chǔ)器件制造工藝的方面具有低制造成本的優(yōu)點(diǎn)。然而，與dram器件相比，閃速存儲(chǔ)器件具有相對(duì)更低的集成度和操作速度連同相對(duì)更高的用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的功耗的缺點(diǎn)。

因此，例如pram(相變r(jià)am)器件、mram(磁性ram)器件和rram(電阻式ram)器件的各種各樣的下一代非易失性存儲(chǔ)器件已經(jīng)被提出以便克服閃速存儲(chǔ)器件的以上缺點(diǎn)。下一代非易失性存儲(chǔ)器件中的大多數(shù)具有更低的功耗，所以非易失性存儲(chǔ)器件的短存取時(shí)間和大量缺點(diǎn)能通過(guò)下一代非易失性存儲(chǔ)器件來(lái)解決或緩解。

具體地，近來(lái)，三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)已經(jīng)被深入地研究以增加非易失性存儲(chǔ)器件的集成度。在交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)中，多個(gè)上部電極和多個(gè)下部電極彼此交叉，并且多個(gè)存儲(chǔ)單元布置在上部電極和下部電極的每個(gè)交叉點(diǎn)處。因此，對(duì)于交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)單元的每個(gè)的隨機(jī)存取可以是可能的，并且對(duì)每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)編程和從每個(gè)存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)讀取能以高操作效率被單獨(dú)實(shí)施。

單位單元被提供在上部電極和下部電極的交叉點(diǎn)處，并且多個(gè)單位單元垂直地堆疊，從而形成下一代非易失性存儲(chǔ)器件的三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)。三維交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)能顯著地增加下一代非易失性存儲(chǔ)器件的集成度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：至少第一導(dǎo)電線，其在襯底上在第一方向上延伸；至少第二導(dǎo)電線，其在第一導(dǎo)電線之上在第二方向上延伸，使得第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以在每個(gè)交叉點(diǎn)處彼此交叉；多個(gè)單元結(jié)構(gòu)，其位于第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線的交叉點(diǎn)的每個(gè)上，單元結(jié)構(gòu)的每個(gè)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件、選擇元件和電極元件，選擇元件將單元選擇信號(hào)施加于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件并改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的數(shù)據(jù)狀態(tài)，電極元件至少具有一電極，該電極具有一表面，該表面與選擇元件的一表面接觸且小于選擇元件的該表面；以及絕緣圖案，其使第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線和單元結(jié)構(gòu)彼此絕緣。

根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：下部導(dǎo)電線，其在襯底上在第一方向上延伸；中部導(dǎo)電線，其在下部導(dǎo)電線之上在第二方向上延伸，使得下部導(dǎo)電線和中部導(dǎo)電線在多個(gè)第一交叉點(diǎn)處彼此交叉，中部導(dǎo)電線具有第一組成線和第二組成線，第二組成線具有比第一組成線的寬度大的寬度；上部導(dǎo)電線，其在中部導(dǎo)電線之上在第一方向上延伸，使得中部導(dǎo)電線和上部導(dǎo)電線在多個(gè)第二交叉點(diǎn)處彼此交叉；多個(gè)第一單元結(jié)構(gòu)，其位于下部導(dǎo)電線和第一組成線的第一交叉點(diǎn)的每個(gè)上，第一單元結(jié)構(gòu)的每個(gè)具有第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件、第一選擇元件和下部電極元件，第一選擇元件將單元選擇信號(hào)施加于第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件并改變第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的數(shù)據(jù)狀態(tài)，下部電極元件至少具有一電極，該電極具有一表面，該表面與第一選擇元件的一表面接觸且小于第一選擇元件的該表面；以及多個(gè)第二單元結(jié)構(gòu)，其位于第二組成線和上部導(dǎo)電線的第二交叉點(diǎn)的每個(gè)上，第二單元結(jié)構(gòu)的每個(gè)具有第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件、第二選擇元件和上部電極元件，第二選擇元件將單元選擇信號(hào)施加于第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件并改變第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的數(shù)據(jù)狀態(tài)，上部電極元件至少具有一電極，該電極具有一表面，該表面與第二選擇元件的一表面接觸且小于第二選擇元件的該表面。

根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供一種制造以上半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法。多條包含下部導(dǎo)電線和第一單元線的梯形堆疊線可以形成在襯底上。下部導(dǎo)電線和第一單元線的堆疊線可以在第一方向上延伸并通過(guò)第一下部絕緣圖案彼此隔開。然后，多條第一組成線可以以第一組成線可以與第一單元線和第一下部絕緣圖案交替地接觸并且一對(duì)第一組成線可以通過(guò)第二線溝槽間隔開這樣的方式在第二方向上延伸并成形為梯形。第一單元線可以在第二單元溝槽中被部分地去除，從而形成通過(guò)其可以暴露下部導(dǎo)電線的多個(gè)第一節(jié)點(diǎn)分隔孔，以及在下部導(dǎo)電線和第一組成線的每個(gè)交叉點(diǎn)處形成多個(gè)第一單元結(jié)構(gòu)。第二下部絕緣圖案可以形成在第一節(jié)點(diǎn)分隔孔和第二線溝槽中，從而將第一單元結(jié)構(gòu)和第一組成線彼此隔開。多條包括分隔線、第二組成線和第二單元線的梯形堆疊線可以形成在第一組成線的每條上。分隔線、第二組成線和第二單元線的堆疊線可以在第二方向上延伸并且可以通過(guò)第二上部絕緣圖案彼此隔開。多條上部導(dǎo)電線可以以上部導(dǎo)電線可以與第二單元線和第二上部絕緣圖案交替地接觸并且一對(duì)上部導(dǎo)電線可以通過(guò)第一線溝槽間隔開這樣的方式形成為在第一方向上延伸的梯形形狀的線。暴露在第一單元溝槽中的第二單元線可以被部分去除，從而形成通過(guò)其可以暴露第二組成線的多個(gè)第二節(jié)點(diǎn)分隔孔，以及在第二組成線和上部導(dǎo)電線的每個(gè)交叉點(diǎn)處形成多個(gè)第二單元結(jié)構(gòu)。第一上部絕緣圖案可以形成在第二節(jié)點(diǎn)分隔孔和第一線溝槽中，從而將第二單元結(jié)構(gòu)和上部導(dǎo)電線彼此隔開。

根據(jù)示例性實(shí)施方式，提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件包括：第一導(dǎo)電線，其在襯底上在第一方向上延伸；第二導(dǎo)電線，其在第一導(dǎo)電線之上在第二方向上延伸，第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線在交叉點(diǎn)處彼此交叉；單元結(jié)構(gòu)，其位于交叉點(diǎn)的每個(gè)處，單元結(jié)構(gòu)的每個(gè)具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件、選擇元件和電極元件，選擇元件用于將單元選擇信號(hào)施加于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件并用于改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的數(shù)據(jù)狀態(tài)，電極元件至少具有一電極，該電極具有一表面，該表面與選擇元件的一表面接觸且小于選擇元件的該表面；以及絕緣圖案，其沿沿第一方向和第二方向的每個(gè)在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間。

附圖說(shuō)明

通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，特征將變得明顯，附圖中：

圖1示出根據(jù)一實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖；

圖2示出圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的布局；

圖3示出圖2中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的等效電路圖；

圖4a示出沿圖2的線i-i'截取的剖視圖；

圖4b示出沿圖2的線ii-ii'截取的剖視圖；

圖5a和5b示出圖4a和4b中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第一變形的剖視圖；

圖6a和6b示出圖4a和4b中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第二變形的剖視圖；

圖7示出根據(jù)一實(shí)施方式的其中外圍電路結(jié)構(gòu)提供在單元結(jié)構(gòu)之下的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖視圖；

圖8示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的具有圖2中所示的單元陣列的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖；

圖9a示出圖8的器件中的沿圖2的線i-i'的剖視圖；

圖9b示出圖8的器件中的沿圖2的線ii-ii'的剖視圖；

圖10示出根據(jù)一實(shí)施方式的其中外圍電路結(jié)構(gòu)提供在單元結(jié)構(gòu)之下的多堆疊存儲(chǔ)器件的剖視圖；以及

圖11a至26b示出在根據(jù)一實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法中的階段的剖視圖。

具體實(shí)施方式

圖1是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖。圖2是示出圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的布局。圖3是示出圖2中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元陣列的等效電路圖。圖4a和4b分別是沿圖2的線i-i'和線ii-ii'的剖視圖。注意到，為了方便，圖4a-4b中詳細(xì)示出的一些層(例如元件ip1和ip2)為了清楚從圖1省略。

參照?qǐng)D1至4b，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以包括：至少第一導(dǎo)電線200，其在襯底100上在第一方向x上延伸；至少第二導(dǎo)電線400，其在第一導(dǎo)電線200之上在第二方向y上延伸，使得第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400在每個(gè)交叉點(diǎn)c處彼此交叉；多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300，其在第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400的交叉點(diǎn)c處；以及絕緣圖案ip，其使第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400以及單元結(jié)構(gòu)300彼此節(jié)點(diǎn)隔開。單元結(jié)構(gòu)300的每個(gè)可以具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340、選擇元件320和電極元件，選擇元件320可以將單元選擇信號(hào)施加于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340并改變數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的數(shù)據(jù)狀態(tài)，電極元件至少具有一電極，該電極具有一表面，該表面與選擇元件320的一表面接觸并且小于選擇元件320的該表面。在本示例實(shí)施方式中，電極元件可以包括第一至第三電極310、330和350。

第一導(dǎo)電線200可以在襯底100上在第一方向x上延伸，并且多個(gè)突起p和線凹陷lr可以交替地布置在第一導(dǎo)電線200上。多條第一導(dǎo)電線200可以在第二方向y上彼此間隔開相同的間隙距離。多條第二導(dǎo)電線400可以布置在第一導(dǎo)電線200之上，并且可以沿第一方向x具有相同的間隙距離地在第二方向y上延伸。

第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400可以在第三方向z上垂直地間隔開，并且可以在交叉點(diǎn)c處彼此交叉。第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400的交叉點(diǎn)c可以被提供在相應(yīng)的突起p處，例如每個(gè)交叉點(diǎn)c可以在相應(yīng)的突起p處。在這樣的構(gòu)造中，單元結(jié)構(gòu)300可以被提供在每個(gè)交叉點(diǎn)c處，從而半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以具有交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)。

在本示例實(shí)施方式中，第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400可以起存儲(chǔ)器件1000的字線或位線的作用，并且可以在垂直方向上彼此交叉。當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電線200可以起存儲(chǔ)器件1000的字線的作用時(shí)，第二導(dǎo)電線400可以起存儲(chǔ)器件1000的位線的作用，反之亦然，當(dāng)?shù)谝粚?dǎo)電線200可以起存儲(chǔ)器件1000的位線的作用時(shí)，第二導(dǎo)電線400可以起存儲(chǔ)器件1000的字線的作用。具體地，本示例實(shí)施方式中的字線可以經(jīng)由字線接觸(wlc)連接到位線之上的帶式字線(strappingwordline)，從而減小字線的電阻。

例如，襯底100可以包括：半導(dǎo)體襯底，例如硅(si)襯底、鎵(ga)-砷(as)襯底和硅(si)-鍺(ge)襯底；以及絕緣襯底，例如其中一對(duì)硅/鍺層可以由絕緣層隔開的絕緣體上硅(soi)襯底和絕緣體上鍺(goi)襯底。襯底100可以包括任何其它襯底，只要襯底可以包括半導(dǎo)體特性。

多條第一導(dǎo)電線200可以在第一方向x上延伸并且在第二方向y上通過(guò)將在下文中詳細(xì)描述的第一絕緣圖案ip1(圖4b)與相鄰的線隔開。例如，第一導(dǎo)電線200可以包括可以形成在襯底100上的絕緣緩沖層b上的低電阻金屬或摻雜的半導(dǎo)體。第一導(dǎo)電線200的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。另外，半導(dǎo)體層可以通過(guò)外延生長(zhǎng)工藝形成在絕緣緩沖層b上，并且一些摻雜劑可以被注入到半導(dǎo)體層上，從而在襯底100上形成第一導(dǎo)電線200。

例如，第一導(dǎo)電線200可以在交叉點(diǎn)c之間凹入，從而突起p和線凹陷lr可以交替地布置在第一導(dǎo)電線200上。

例如多層結(jié)構(gòu)的單元結(jié)構(gòu)300可以堆疊在突起p上，并且第二絕緣圖案ip2可以位于線凹陷lr上(圖4a)，從而將在第一方向x上彼此鄰近的單元結(jié)構(gòu)300電地和熱地隔開。因此，單元結(jié)構(gòu)300可以通過(guò)其底部可以低于單元結(jié)構(gòu)300的底部的第二絕緣圖案ip2而在第一方向x上彼此隔開，從而減小或最小化沿著第一導(dǎo)電線200的相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的熱串?dāng)_。

在本示例實(shí)施方式中，第一絕緣圖案ip1可以從單元結(jié)構(gòu)300延伸到緩沖層b，使得第一導(dǎo)電線200和第一導(dǎo)電線200上的單元結(jié)構(gòu)300可以通過(guò)第一絕緣圖案ip1與相鄰的第一導(dǎo)電線和單元結(jié)構(gòu)同時(shí)地隔開。然而，第一絕緣圖案ip1可以包括插置在相鄰的第一導(dǎo)電線200之間的基底分隔線以及插置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的單元分隔線。

第二導(dǎo)電線400可以在第二方向y上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸。例如，第一絕緣圖案ip1可以具有可以與單元結(jié)構(gòu)300的上表面共面的上表面(圖4b)并且可以在第一方向x上延伸，從而第二導(dǎo)電線400可以例如在第二方向y上與單元結(jié)構(gòu)300和第一絕緣圖案ip1交替接觸。

因此，第一導(dǎo)電線200可以在第一方向x上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸，第二導(dǎo)電線400可以在第二方向y上與多個(gè)單元結(jié)構(gòu)300接觸。在本示例實(shí)施方式中，第二導(dǎo)電線400可以包括與第一導(dǎo)電線200相同的低電阻金屬。然而，第二導(dǎo)電線400也可以包括一些摻雜劑可以根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的特性被注入到其中的摻雜的半導(dǎo)體層。

如圖4a中所示，第二絕緣圖案ip2可以包括絕緣線il和絕緣柱ic，絕緣線il可以成形為在第二方向y上延伸的線并且可以沿第一方向x隔開相鄰的第二導(dǎo)電線400，絕緣柱ic可以成形為在第三方向z上的豎直柱并且可以沿第一導(dǎo)電線200隔開相鄰的單元結(jié)構(gòu)300。

絕緣線il可以在第二方向y上布置在第二絕緣圖案ip2中，例如沿著第二方向y連續(xù)地延伸以與第二導(dǎo)電線400交替，從而彼此鄰近的第二導(dǎo)電線400可以由第二絕緣線il隔開。例如，絕緣線il的底表面可以與第二導(dǎo)電線400的底表面共面。絕緣柱ic可以從絕緣線il的下表面朝第一導(dǎo)電線200向下凸出，并且可以插置在相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間在線凹陷lr中。因此，單元結(jié)構(gòu)300可以在第一方向x上由絕緣柱ic隔開，并且同時(shí)地在第二方向y上由第一絕緣圖案ip1隔開，使得每個(gè)單元結(jié)構(gòu)300可以在每個(gè)交叉點(diǎn)c處在突起p上被隔離。

詳細(xì)地，絕緣柱ic的上表面可以與第一絕緣圖案ip1的上表面共面，使得例如在相鄰的第二導(dǎo)電線400之間的區(qū)域中，絕緣線il可以在第二方向y上交替地接觸第一絕緣圖案ip1和絕緣柱ic。例如，絕緣線il和絕緣柱ic可以通過(guò)單個(gè)工藝?yán)缭谥丿B線凹陷lr的區(qū)域中一體地形成為單個(gè)絕緣體。

例如，第一絕緣圖案ip1和第二絕緣圖案ip2可以包括相同的絕緣材料，所以第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400以及其間的單元結(jié)構(gòu)300可以通過(guò)單個(gè)絕緣體彼此節(jié)點(diǎn)隔開。例如，第一絕緣圖案ip1和第二絕緣圖案ip2可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氧氮化物中的一種。

單元結(jié)構(gòu)300可以包括可以堆疊在存儲(chǔ)器件1000的字線和位線的交叉點(diǎn)c上的多層結(jié)構(gòu)。單元結(jié)構(gòu)300可以至少包括：可變電阻器rp，其用于在第一導(dǎo)電線200與第二導(dǎo)電線400之間存儲(chǔ)電數(shù)據(jù)；開關(guān)器件d，其用于將單元選擇信號(hào)施加于可變電阻器rp；以及多個(gè)電極，其與可變電阻器rp和開關(guān)器件d電連接。

可變電阻器rp的電阻或晶態(tài)可以響應(yīng)于諸如電壓或電流的電信號(hào)、光信號(hào)和電磁波的所施加信號(hào)被可逆地改變。可變電阻器rp的可逆變化可以用作存儲(chǔ)器件1000的單位單元的位信息。開關(guān)器件d可以以每個(gè)可變電阻器rp的電阻或晶態(tài)可以通過(guò)存儲(chǔ)器件1000的單位單元被單獨(dú)地改變這樣的方式將單元選擇信號(hào)選擇性地施加于可變電阻器rp。

例如，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以包括例如相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)(pram)器件、電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)(rram)器件和磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)(mram)器件的下一代非易失性存儲(chǔ)器件。

在本示例實(shí)施方式中，單元結(jié)構(gòu)300可以包括pram器件的單位單元，并且可以包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340、選擇元件320和多個(gè)電極310、330和350，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340用于存儲(chǔ)作為材料相位的位數(shù)據(jù)，選擇元件320用于單獨(dú)地控制每個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的材料相位，所述多個(gè)電極310、330和350中的一個(gè)可以具有一表面，該表面與選擇元件320的一表面接觸并且比選擇元件320的該表面小。

電極元件可以包括第一電極310、第二電極330和第三電極350，第一電極310用于如同加熱器一樣地產(chǎn)生熱，第二電極330將選擇信號(hào)從選擇元件320傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340，第三電極350起接觸插塞的作用。在本示例實(shí)施方式中，第二電極330可以插置在選擇元件320與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340之間，并且可以包括用于防止其間的材料擴(kuò)散的阻擋金屬層。

用于第一電極310的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。第一電極310可以響應(yīng)于可以施加到單元結(jié)構(gòu)300的電流而產(chǎn)生焦耳熱，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的材料狀態(tài)可以通過(guò)焦耳熱改變。

選擇元件320可以根據(jù)字線wl的電壓來(lái)控制傳到數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的電流。例如，選擇元件320可以包括垂直pn結(jié)二極管、肖特基二極管和雙向閾值開關(guān)(ots)中的一個(gè)。另外，選擇元件320還可以包括選擇晶體管。

用于ots的材料的示例可以包括砷(as)、鍺(ge)、硒(se)、碲(te)、硅(si)、鉍(bi)、硫(s)、銻(sb)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。在本示例實(shí)施方式中，ots可以以硒(se)和硫(s)可以與鍺(ge)、硅(si)、砷(as)和碲(te)的化合物組合這樣的材料而包括六元素材料。

具體地，ots可以包括astegesiin、gete、snte、gese、snse、astegesisbs、astegesiip、astegesi、as2te3ge、as2se3ge、as25(te90ge10)75、te40as35si18ge6.75in0.25、te28as34.5ge15.5s22、te39as36si17ge7p、as10te21s2ge15se50sb2、si5te34as28ge11s21se1、astegesisens、astegesip、asse、asgese、astegese、znte、getepb、gesete、alaste、seasgec、setegesi、gesbtese、gebitese、geassbse、geasbite、geasbise、gexse1-x等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。

第二電極330可以插置在選擇元件320與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340之間，并且可以減小在選擇元件320與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340之間的邊界區(qū)域處的接觸電阻，以及減小或最小化其間的金屬擴(kuò)散。因此，單元選擇信號(hào)可以容易地從選擇元件320傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340。例如，第二電極330可以包括用于ots的金屬的硅化物或用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的相變材料的金屬的硅化物。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340可以包括相變材料，例如硫族化物和超晶格。硫族化物的示例可以包括ge-sb-te、ge-te-as、te-sn、ge-te、sb-te、se-te-sn、ge-te-se、sb-se-bi、ge-bi-te、ge-te-ti、in-se、ga-te-se、in-sb-te、bi-sb-te等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。超晶格可以包括例如ge-te和sb-te的合金。

在修改的示例實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340可以包括鈣鈦礦基的材料或過(guò)渡金屬的金屬氧化物。在這樣的情況下，單元結(jié)構(gòu)300可以被提供為用于電阻式隨機(jī)存取存儲(chǔ)(rram)器件的單位單元。鈣鈦礦基的材料的示例可以包括鈦氧化物(tio)、鋯氧化物(zro)、鋁氧化物(alo)、鉿氧化物(hfo)、鉭氧化物(tao)、鈮氧化物(nbo)、鈷氧化物(coo)、鎢氧化物(wox)、鑭氧化物(lao)、鋅氧化物(zno)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。

在另一修改的示例實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340可以包括其電阻可以通過(guò)磁力或自旋轉(zhuǎn)移矩(stt)變化的材料。在這樣的情況下，單元結(jié)構(gòu)300可以被提供為用于磁性隨機(jī)存取存儲(chǔ)(mram)器件的單位單元。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340可以包括諸如鐵(fe)、鎳(ni)、鈷(co)、鏑(dy)和釓(gd)的鐵磁材料。

第三電極350可以選擇性地與單元結(jié)構(gòu)300一起提供，并且可以起用于與第一導(dǎo)電線200或第二導(dǎo)電線400連接的接觸插塞的作用。例如，第三電極350可以包括低電阻金屬或具有低電阻率的金屬硅化物。例如，第三電極350可以在每個(gè)交叉點(diǎn)c處被提供作為單元結(jié)構(gòu)300的一部分，或者可以被提供作為第二導(dǎo)電線400的一部分。

具體地，單元結(jié)構(gòu)300可以成形為其中單元結(jié)構(gòu)300的寬度可以從第一導(dǎo)電線200向第二導(dǎo)電線400向上減小的梯形。在本示例實(shí)施方式中，單元結(jié)構(gòu)300可以包括其中第一電極310、選擇元件320、第二電極330、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340和第三電極350可以以梯形形狀順序地堆疊在第一導(dǎo)電線200上的多層結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，第一電極310可以具有與選擇元件320的下表面接觸且比選擇元件320的下表面小的上表面。

例如，沿著第一方向x和第二方向y，第一電極310可以具有比選擇元件320的寬度小的寬度，從而單元結(jié)構(gòu)300可以具有可以由第一電極310的側(cè)表面、選擇元件320的下表面和第一導(dǎo)電線200的上表面限定的第一單元凹陷cr1和第二單元凹陷cr2。

具體地，第一電極310沿第一方向x的第一寬度wh1可以小于選擇元件320沿第一方向x的第一寬度ws1(圖4a)，使得第一單元凹陷cr1可以沿第一方向x凹入。第一單元凹陷cr1可以用絕緣柱ic填充。

此外，第一電極310沿第二方向y的第二寬度wh2可以小于選擇元件320沿第二方向y的第二寬度ws2(圖4b)，使得第二單元凹陷cr2可以沿第二方向y凹入。第二單元凹陷cr2可以用第一絕緣圖案ip1填充。

因此，相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的間隙距離可以被最大化并且可以擴(kuò)大相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的絕緣空間，從而改善半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的絕緣特性。因此，雖然在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000中集成度可以增加并且線寬可以減小，但相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的電干擾可以由于絕緣特性的改善而充分地減小。

當(dāng)?shù)谝浑姌O310的寬度減小增大了接觸電阻時(shí)，選擇元件320的膜特性可以由于接觸電阻的增大而劣化，從而導(dǎo)致選擇元件320在開關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340方面較差。就是說(shuō)，當(dāng)選擇元件320包括ots時(shí)，ots中的非晶層會(huì)由于接觸電阻的增大而容易地劣化。因此，第一電極310的寬度可以在選擇元件320的膜特性不劣化的條件下被減小。

因此，在本示例實(shí)施方式中，第一電極310的寬度可以是選擇元件320的寬度的約1/4到約1/2。因此，第一電極310的上表面(也就是，第一電極310與選擇元件320的接觸面積)可以是選擇元件320的下表面的面積的約1/16到約1/4。具體地，第一電極310的上表面的面積可以是選擇元件320的下表面的約1/10到約1/4。

當(dāng)?shù)谝浑姌O310的寬度大于選擇元件320的寬度的約1/2時(shí)，在相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的絕緣空間可能沒有被顯著地?cái)U(kuò)大。當(dāng)?shù)谝浑姌O310的寬度小于選擇元件320的寬度的約1/4時(shí)，選擇元件320可以由于接觸電阻的增大而劣化。由于那些原因，如前所討論的，第一電極310的寬度可以是選擇元件320的寬度的約1/4到約1/2，從而改善單元結(jié)構(gòu)300的絕緣特性，而無(wú)選擇元件320的劣化。

在修改的示例實(shí)施方式中，第一導(dǎo)電線200還可以包括可以與單元結(jié)構(gòu)300交替地布置在上表面上的線凹陷lr。因此，由線凹陷lr限定的突起可以布置在第一導(dǎo)電線200的上表面上，并且單元結(jié)構(gòu)300可以布置在每個(gè)突起p上。因此，單元結(jié)構(gòu)300的第一電極310可以布置得高于線凹陷lr的底部。

線凹陷lr可以用絕緣柱ic填充，并且在相同的第一導(dǎo)電線200上的相鄰的單元結(jié)構(gòu)300可以通過(guò)絕緣柱ic彼此節(jié)點(diǎn)隔開。

當(dāng)單元選擇信號(hào)被施加于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件并且可以從單元結(jié)構(gòu)300的第一電極310產(chǎn)生熱時(shí)，單元結(jié)構(gòu)300與鄰近該單元結(jié)構(gòu)300的相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞可以通過(guò)絕緣柱ic被充分地防止。因?yàn)閱卧Y(jié)構(gòu)與相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的熱傳遞路徑可以根據(jù)線凹陷lr的深度而增加，所以單元結(jié)構(gòu)與相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的熱串?dāng)_可以由于線凹陷lr而充分地減小，例如單元結(jié)構(gòu)與相鄰單元結(jié)構(gòu)之間的熱串?dāng)_可以隨著線凹陷lr的深度增大而減小。

選擇元件320、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340和電極元件的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)可以根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的要求和規(guī)格而變化。

圖5a和5b是示出圖4a和4b中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第一變形的剖視圖。在圖5a和5b中，除了第一電極310可以與第二電極330互換(例如調(diào)換)之外，單元結(jié)構(gòu)300可以具有與圖4a和4b中所示的單元結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)。

參照5a和5b，第一變形的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元結(jié)構(gòu)300可以以第二電極330、選擇元件320、第一電極310、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340和第三電極350可以以梯形形狀順序地堆疊在第一導(dǎo)電線200上這樣的構(gòu)造包括多層結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，第二電極330可以起選擇元件320與第一導(dǎo)電線200之間的接觸插塞的作用，而第一電極310可以仍然具有比選擇元件320的上表面小的下表面和比數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的下表面小的上表面。

例如，沿著第一方向x和第二方向y，第一電極310可以具有比選擇元件320和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的寬度小的寬度，從而單元結(jié)構(gòu)300可以具有可以由第一電極310的側(cè)表面、選擇元件320的上表面和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340的下表面限定的第一單元凹陷cr1和第二單元凹陷cr2。第一單元凹陷cr1可以用絕緣柱ic填充，第二單元凹陷cr2可以用第一絕緣圖案ip1填充。

因?yàn)閺钠淇梢援a(chǎn)生熱的第一電極310不接觸第一導(dǎo)電線200，所以線凹陷lr的深度可以減小或最小化，例如，可以不隨第一導(dǎo)電線200提供用于減少熱串?dāng)_的線凹陷lr。雖然未在圖中示出，但選擇元件320可以與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340互換，所以選擇元件320可以位于第一電極310上，并且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340可以位于第一電極310之下。

圖6a和6b是示出圖4a和4b中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的第二變形的剖視圖。在圖6a和6b中，第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400可以分別起位線和字線的作用，而在圖4a至5b中，第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400可以分別起字線和位線的作用。

參照?qǐng)D6a和6b，第二變形的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的單元結(jié)構(gòu)300可以以第三電極350、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件340、第二電極330、選擇元件320和第一電極310可以以梯形形狀順序地堆疊在第一導(dǎo)電線200上這樣的構(gòu)造包括多層結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，第一電極310可以插置在第二導(dǎo)電線400與選擇元件320之間，并且可以具有與選擇元件320的上表面接觸且比選擇元件320的上表面小的下表面。

例如，沿著第一方向x和第二方向y，第一電極310可以具有比選擇元件320的寬度小的寬度，從而單元結(jié)構(gòu)300可以具有可以由第一電極310的側(cè)表面、選擇元件320的上表面和第二導(dǎo)電線400限定的第一單元凹陷cr1和第二單元凹陷cr2。第一單元凹陷cr1可以用絕緣柱ic填充，第二單元凹陷cr2可以用第一絕緣圖案ip1填充。

因?yàn)閺钠淇梢援a(chǎn)生熱的第一電極310可以不接觸第一導(dǎo)電線200，所以線凹陷lr的深度可以被減小，例如，可以不隨第一導(dǎo)電線200提供用于減少熱串?dāng)_的線凹陷lr。

在變形的示例中，包括用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加于單元結(jié)構(gòu)300的外圍電路的一些外圍結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步提供在緩沖層b之下，使得半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000可以被提供為其中外圍結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)單元陣列可以順序地堆疊在襯底100上的外圍電路上單元(cop)結(jié)構(gòu)。

圖7是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的其中外圍電路結(jié)構(gòu)被提供在單元結(jié)構(gòu)之下的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖視圖。

參照?qǐng)D7，外圍結(jié)構(gòu)ps可以布置在襯底100上，單元結(jié)構(gòu)300可以布置在外圍結(jié)構(gòu)ps之上。因此，外圍結(jié)構(gòu)ps可以被提供在襯底100上在緩沖層b之下且在第一導(dǎo)電線200之下，并且單元結(jié)構(gòu)300可以被提供在緩沖層b上，使得外圍結(jié)構(gòu)ps和單元陣列可以豎直地堆疊在襯底100上。例如，外圍結(jié)構(gòu)ps可以控制可以施加于單元結(jié)構(gòu)300的例如數(shù)據(jù)信號(hào)、功率信號(hào)和接地信號(hào)的各種各樣的信號(hào)。

例如，外圍結(jié)構(gòu)ps可以包括外圍柵結(jié)構(gòu)20和外圍柵結(jié)構(gòu)20周圍的結(jié)區(qū)域30、與結(jié)區(qū)域30接觸的接觸插塞50以及與接觸插塞50接觸的布線結(jié)構(gòu)60。外圍柵結(jié)構(gòu)20和結(jié)區(qū)域30可以布置在襯底100的可以由器件隔離層10限定的有源區(qū)上。單元結(jié)構(gòu)300可以布置在外圍結(jié)構(gòu)ps之上。

外圍柵結(jié)構(gòu)20可以包括柵絕緣圖案21和柵絕緣圖案21上的柵電極22。柵絕緣圖案21可以包括諸如硅氧化物和金屬氧化物的絕緣材料，柵電極22可以包括導(dǎo)電材料，諸如用雜質(zhì)摻雜的多晶硅以及可以用金屬硅化物和/或金屬氮化物部分覆蓋的金屬。柵間隔物可以進(jìn)一步提供在外圍柵結(jié)構(gòu)20的側(cè)壁處。多個(gè)n型摻雜劑或p型摻雜劑可以注入到外圍柵結(jié)構(gòu)20周圍的結(jié)區(qū)域30上，從而結(jié)區(qū)域30可以被提供在外圍柵結(jié)構(gòu)20周圍。

根據(jù)結(jié)區(qū)域30中的摻雜劑的極性，外圍柵結(jié)構(gòu)20和結(jié)區(qū)域30可以組成nmos或pmos晶體管。

絕緣夾層40可以以晶體管可以被保護(hù)并且與其周圍環(huán)境絕緣這樣的方式提供在nmos或pmos晶體管上。絕緣夾層40可以包括硅氧化物。

接觸插塞50可以穿透絕緣夾層40并與結(jié)區(qū)域30接觸，布線結(jié)構(gòu)60可以與接觸插塞50的上部分接觸。布線結(jié)構(gòu)60可以包括可以在第一方向和/或第二方向上延伸且間隔開相同的間隙距離的多條布線線路(wiringline)。此外，布線線路可以以至少額外的絕緣夾層為媒介豎直地堆疊在絕緣夾層40上。接觸插塞50和布線結(jié)構(gòu)60可以包括金屬、金屬氮化物、金屬硅化物和用雜質(zhì)摻雜的多晶硅。布線結(jié)構(gòu)60中的一些可以直接地或者以過(guò)孔結(jié)構(gòu)為媒介連接到第一導(dǎo)電線200和/或第二導(dǎo)電線400。

保護(hù)層70可以被提供在布線結(jié)構(gòu)60上，從而布線結(jié)構(gòu)60可以與周圍環(huán)境隔開且絕緣。保護(hù)層70可以包括諸如硅氧化物的氧化物。

包括第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400以及在第一導(dǎo)電線200和第二導(dǎo)電線400的交叉點(diǎn)處的單元結(jié)構(gòu)的交叉點(diǎn)單元陣列可以布置在保護(hù)層70上。在本示例實(shí)施方式中，保護(hù)層70可以包括緩沖層b。雖然本示例實(shí)施方式公開了外圍結(jié)構(gòu)ps可以布置在交叉點(diǎn)單元陣列之下作為cop結(jié)構(gòu)，但外圍結(jié)構(gòu)ps也可以布置在交叉點(diǎn)單元陣列之上作為單元上外圍電路(poc)結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000，沿著第一方向x和第二方向y，第一電極310的寬度可以減小為小于選擇元件320的寬度，從而增大相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的間隙距離并且擴(kuò)大相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的絕緣空間。結(jié)果，相鄰的單元結(jié)構(gòu)300可以通過(guò)填充在絕緣空間中的更多的絕緣材料而彼此絕緣，并且單元結(jié)構(gòu)300的絕緣特性可以被改善。因此，相鄰的單元結(jié)構(gòu)300之間的電干擾可以由于絕緣特性的改善而充分地減少。具體地，在交叉點(diǎn)單元陣列可以以低單元間距高度地集成的情況下，電干擾的減少可以顯著地提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的操作可靠性。

圖8是示出根據(jù)另一示例實(shí)施方式的具有圖2中所示的單元陣列的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的透視圖。圖9a是圖8中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的沿圖2的線i-i'的剖視圖，圖9b是圖8中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的沿圖2的線ii-ii'的剖視圖。

除了三維交叉點(diǎn)單元陣列結(jié)構(gòu)之外，圖8中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000具有與半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000相同的結(jié)構(gòu)。因此，多條第一導(dǎo)電線和第二導(dǎo)電線可以在第一方向x和第二方向y上延伸，并且單元結(jié)構(gòu)可以在第三方向z上以多堆疊結(jié)構(gòu)布置在第一導(dǎo)電線與第二導(dǎo)電線之間。

參照?qǐng)D8至9b，根據(jù)另一示例實(shí)施方式的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000可以包括：下部導(dǎo)電線1200，其在襯底1100上在第一方向x上延伸；中部導(dǎo)電線1400，其在下部導(dǎo)電線1200之上在第二方向y上延伸，使得下部導(dǎo)電線1200和中部導(dǎo)電線1400可以在多個(gè)第一交叉點(diǎn)c1處彼此交叉，并且中部導(dǎo)電線1400可以具有第一組成線1410和第二組成線1430，第二組成線1430具有比第一組成線1410的寬度大的寬度；上部導(dǎo)電線1600，其在中部導(dǎo)電線1400之上在第一方向x上延伸，使得中部導(dǎo)電線1400和上部導(dǎo)電線1600可以在多個(gè)第二交叉點(diǎn)c2處彼此交叉；多個(gè)第一單元結(jié)構(gòu)1300，其位于下部導(dǎo)電線1200和第一組成線1410的第一交叉點(diǎn)c1的每個(gè)上；以及多個(gè)第二單元結(jié)構(gòu)1500，其位于第二組成線1430和上部導(dǎo)電線1600的第二交叉點(diǎn)c2的每個(gè)上。第一單元結(jié)構(gòu)1300的每個(gè)可以包括第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340、第一選擇元件1320和下部電極元件，第一選擇元件1320可以將單元選擇信號(hào)施加于第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340并改變第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340的數(shù)據(jù)狀態(tài)，下部電極元件至少一電極，該電極具有一表面，該表面與第一選擇元件1320的一表面接觸且小于第一選擇元件1320的該表面。第二單元結(jié)構(gòu)1500的每個(gè)可以包括第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540、第二選擇元件1520和上部電極元件，第二選擇元件1520可以將單元選擇信號(hào)施加于第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540并改變第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540的數(shù)據(jù)狀態(tài)，上部電極元件至少一電極，該電極具有一表面，該表面與第二選擇元件1520的一表面接觸且小于第二選擇元件1520的該表面。

在圖8中，下部導(dǎo)電線1200、中部導(dǎo)電線1400和上部導(dǎo)電線1600可以堆疊在襯底1100之上，并且第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二單元結(jié)構(gòu)1500可以以兩層的(two-storied)存儲(chǔ)堆疊插置于其間。然而，任何額外的導(dǎo)電線可以進(jìn)一步提供在上部導(dǎo)電線1600之上，并且其它額外的單元結(jié)構(gòu)可以以三層或更多層的存儲(chǔ)堆疊插置于其間。

第一單元結(jié)構(gòu)1300和在緩沖層b上的下部導(dǎo)電線1200可以具有與圖1中的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的單元結(jié)構(gòu)300和第一導(dǎo)電線200相同的結(jié)構(gòu)。

因此，緩沖層b可以布置在襯底1100上，并且下部導(dǎo)電線1200可以在緩沖層b上在第一方向x上延伸，并且多條下部導(dǎo)電線1200可以在第二方向y上間隔開相同的間隙距離。第一突起p1和第一線凹陷lr1可以交替地布置在下部導(dǎo)電線1200上，并且第一突起p1可以對(duì)應(yīng)于下部導(dǎo)電線1200和中部導(dǎo)電線1400的第一交點(diǎn)c1。第一單元結(jié)構(gòu)1300可以位于第一突起p1的每個(gè)上，使得在第一方向x上彼此鄰近的相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1300可以以第一單元結(jié)構(gòu)1300的底部可以高于下部絕緣柱lic的底部這樣的構(gòu)造由下部絕緣柱lic隔開，從而減少沿著下部導(dǎo)電線1200的相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1300之間的熱串?dāng)_。第一線凹陷lr1可以根據(jù)第一單元結(jié)構(gòu)1300的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造而隨下部導(dǎo)電線1200選擇性地被提供。

第一單元結(jié)構(gòu)1300可以單獨(dú)地位于下部導(dǎo)電線1200和中部導(dǎo)電線1400的每個(gè)交叉點(diǎn)處，并且可以由在第一方向x上延伸的第一下部絕緣圖案lip1和在第二方向y上延伸的第二下部絕緣圖案lip2節(jié)點(diǎn)隔開。第二下部絕緣圖案lip2可以包括下部絕緣線lil和下部絕緣柱lic。下部絕緣柱lic可以位于第一線凹陷lr1中，并且相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1300可以通過(guò)下部絕緣柱lic沿著第一方向x彼此絕緣。

例如，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括多層結(jié)構(gòu)，其可以以梯形形狀堆疊在下部導(dǎo)電線1200和中部導(dǎo)電線1400的第一交叉點(diǎn)c1上。

第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括pram器件的單位單元，并且可以包括：第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340，其用于存儲(chǔ)作為材料相位的位數(shù)據(jù)；第一選擇元件1320，其用于單獨(dú)地控制第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340的材料相位；以及多個(gè)下部電極1310、1330和1350，其中的一個(gè)可以具有一表面，該表面與第一選擇元件1320的一表面接觸且小于第一選擇元件1320的該表面。在本示例實(shí)施方式中，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以成形為其中第一單元結(jié)構(gòu)1300的寬度可以從下部導(dǎo)電線1200向中部導(dǎo)電線1400向上減小的梯形。具體地，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括其中用于產(chǎn)生熱的第一下部電極1310、第一選擇元件1320、第二下部電極1330、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340和第三下部電極1350可以以梯形形狀順序地堆疊在下部導(dǎo)電線1200上的多層結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，第一下部電極1310可以具有與第一選擇元件1320的下表面接觸且比第一選擇元件1320的下表面小的上表面。第三下部電極1350可以與中部導(dǎo)電線1400接觸。

例如，沿著第一方向x和第二方向y，第一下部電極1310可以具有比第一選擇元件1320的寬度小的寬度，從而第一單元結(jié)構(gòu)1300可以具有第一下部單元凹陷lcr1和第二下部單元凹陷lcr2，第一下部單元凹陷lcr1和第二下部單元凹陷lcr2可以由第一下部電極1310的側(cè)表面、第一選擇元件1320的下表面和下部導(dǎo)電線1200的上表面限定并且可以用第一下部絕緣圖案lip1和第二下部絕緣圖案lip2填充。

具體地，如參照?qǐng)D5a至6b詳細(xì)描述的，第一下部電極1310可以與第二下部電極1330或第三下部電極1350互換。因此，第一下部單元凹陷lcr1和第二下部單元凹陷lcr2的位置可以根據(jù)第一下部電極1310的位置而改變。

例如，第一下部電極1310的寬度可以是第一選擇元件1320的寬度的約1/2到約1/4，從而第一下部電極1310的上表面的面積(也就是，第一下部電極1310與第一選擇元件1320的接觸面積)可以是第一選擇元件1320的下表面的面積的約1/16到約1/4。具體地，第一下部電極1310與第一選擇元件1320的接觸面積可以是第一選擇元件1320的下表面的面積的約1/10到約1/4。

第一單元結(jié)構(gòu)1300的結(jié)構(gòu)和組成可以與圖1中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的單元結(jié)構(gòu)300基本相同，從而將省略對(duì)第一單元結(jié)構(gòu)1300的任何進(jìn)一步的詳細(xì)描述。雖然本示例實(shí)施方式公開了第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括pram器件的單位單元，但第一單元結(jié)構(gòu)1300還可以應(yīng)用于諸如電阻式ram(rram)器件和磁性ram(mram)器件的任何其它非易失性存儲(chǔ)器件的單位單元。

例如，中部導(dǎo)電線1400可以是在第二方向y上延伸的線，并且可以與第一單元結(jié)構(gòu)1300的上部分接觸。因此，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以位于下部導(dǎo)電線1200與中部導(dǎo)電線1400之間，并且可以組成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的第一存儲(chǔ)堆疊ms1。

具體地，中部導(dǎo)電線1400可以包括：第一組成線1410，其與第一單元結(jié)構(gòu)1300接觸；第二組成線1430，其具有沿著第一方向x的比第一組成線1410的寬度大的寬度并且與第二單元結(jié)構(gòu)1500接觸；以及分隔線1420，其插置在第一組成線1410與第二組成線1430之間。分隔線1420可以具有沿著第一方向x的與第二組成線1430相同的寬度，并且可以沿著第二方向y隨第二組成線1430共同延伸。第二組成線1430可以具有其中用于接觸第二單元結(jié)構(gòu)1500的部分可以沿著第三方向z比相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500之間進(jìn)一步延伸的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。

第一組成線1410、分隔線1420和第二組成線1430可以按指定的順序依次地在第一單元結(jié)構(gòu)1300和第一下部絕緣圖案lip1上。具體地，第一組成線1410和第二組成線1430可以包括相同的導(dǎo)電材料，分隔線1420可以包括導(dǎo)電金屬的氮化物。用于第一組成線1410和第二組成線1430的導(dǎo)電材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。

第一組成線1410和第一單元結(jié)構(gòu)1300可以成形為第一單個(gè)梯形，從而在y方向上第一組成線1410的側(cè)表面可以以相同的傾斜角與第一單元結(jié)構(gòu)的側(cè)表面共面。就是說(shuō)，第一組成線1410可以位于第一梯形的頂部部分處，從而在x方向上第一組成線1410的寬度可以比第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340或第三下部電極1350小。

相反，分隔線1420和第二組成線1430以及可以位于第二組成線1430上的第二單元結(jié)構(gòu)1500也可以成形為第二單個(gè)梯形，從而分隔線1420和第二組成線1430的側(cè)表面可以以相同的傾斜角與第二單元結(jié)構(gòu)1500的側(cè)表面共面。就是說(shuō)，第二組成線1430可以位于第二梯形的底部部分處，從而第二組成線1430的寬度可以比第二選擇元件1540大。

第二組成線1430和分隔線1420可以組成第二梯形的底部部分，第一組成線1410可以組成第一梯形的頂部部分。因此，第一組成線1410的側(cè)表面可以與分隔線1420和第二組成線1430的側(cè)表面是不連續(xù)的。

因此，與第一單元結(jié)構(gòu)1300接觸的第一組成線1410以及與鄰近第一單元結(jié)構(gòu)1300的第二單元結(jié)構(gòu)1500接觸的第二組成線1430可以由于第一組成線1410與第二組成線1430之間的寬度差而多得多地彼此間隔開。就是說(shuō)，相鄰的第一存儲(chǔ)堆疊ms1和第二存儲(chǔ)堆疊ms2之間的中部導(dǎo)電線1400的交叉間隙gc可以增大，從而相鄰的中部導(dǎo)電線1400之間的絕緣空間可以由于第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二單元結(jié)構(gòu)1500的梯形形狀而最大化。如將在下文中詳細(xì)描述的，絕緣空間的增大可以導(dǎo)致第二下部絕緣圖案lip2和第二上部絕緣圖案uip2的寬度的增加，從而增加彼此鄰近的第一單元結(jié)構(gòu)1300與第二單元結(jié)構(gòu)1500之間的擊穿電壓裕度。

雖然本示例實(shí)施方式公開了第一梯形和第二梯形可以具有相同的形狀，從而第一組成線1410和第二組成線1430的側(cè)表面可以具有相同的傾斜角，但第一存儲(chǔ)堆疊ms1的第一梯形可不同于第二存儲(chǔ)堆疊ms2的第二梯形，從而第一組成線1410的側(cè)表面可以具有與第二組成線1430的側(cè)表面的傾斜角不同的傾斜角。

第一組成線1410可以在第二方向y上延伸，并且可以與第一單元結(jié)構(gòu)1300和第一下部絕緣圖案lip1交替地接觸，在下部導(dǎo)電線1200和第一組成線1410的每個(gè)交叉點(diǎn)c1處的多個(gè)第一單元結(jié)構(gòu)1300可以組成第一層存儲(chǔ)堆疊的交叉點(diǎn)單元陣列。

相鄰的第一組成線1410可以通過(guò)可以在第二方向y上延伸的下部絕緣線lil彼此隔開。因此，下部絕緣線lil可以交叉第一下部絕緣圖案lip1，并且具有可以與第一組成線1410的上表面共面的上表面。

具體地，下部絕緣柱lic的上表面可以低于或等于下部絕緣線lil的下表面。當(dāng)下部絕緣柱lic的上表面可以在與下部絕緣線lil的下表面相同的水平時(shí)，下部絕緣柱lic和下部絕緣線lil可以組成可以通過(guò)單個(gè)工藝一體地形成為一體的第二下部絕緣圖案lip2。因此，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以通過(guò)第一下部絕緣圖案lip1和第二下部絕緣圖案lip2彼此節(jié)點(diǎn)隔開。

分隔線1420和第二組成線1430的梯形堆疊線可以在第二方向y上延伸，并且多條梯形堆疊線可以由第二上部絕緣圖案uip2隔開，第二上部絕緣圖案uip2可以與下部絕緣線lil接觸并且可以成形為在第二方向y上延伸的線。

第二突起p2和第二線凹陷lr2可以交替地布置在第二組成線1430上，并且第二突起p2可以對(duì)應(yīng)于第二組成線1430和上部導(dǎo)電線1600的第二交叉點(diǎn)c2。第二單元結(jié)構(gòu)1500可以位于第二突起p2的每個(gè)上，使得在第二方向y上彼此鄰近的相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500可以以第二單元結(jié)構(gòu)1500的底部可以高于上部絕緣柱uic的底部這樣的構(gòu)造由上部絕緣柱uic隔開，從而減少沿著第二組成線1430的相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500之間的熱串?dāng)_。第二線凹陷lr2可以根據(jù)第二單元結(jié)構(gòu)1500的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造隨第二組成線1430選擇性地提供。

第二單元結(jié)構(gòu)1500可以單獨(dú)地位于中部導(dǎo)電線1400和上部導(dǎo)電線1600的第二交叉點(diǎn)c2的每個(gè)處，并且可以由在第二方向y上延伸的第二上部絕緣圖案uip2和在第一方向x上延伸的第一上部絕緣圖案uip1節(jié)點(diǎn)隔開。第一上部絕緣圖案uip1可以包括上部絕緣線uil和上部絕緣柱uic。上部絕緣柱uic可以位于第二線凹陷lr2中，并且相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500可以通過(guò)上部絕緣柱uic沿著第二方向y彼此絕緣。

例如，第二單元結(jié)構(gòu)1500可以包括可以以梯形形狀堆疊在第二組成線1430和上部導(dǎo)電線1600的第二交叉點(diǎn)c2上的多層結(jié)構(gòu)。

第二單元結(jié)構(gòu)1500可以包括pram器件的單位單元，并且可以包括：第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540，其用于存儲(chǔ)作為材料相位的位數(shù)據(jù)；第二選擇元件1520，其用于單獨(dú)地控制第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540的材料相位；以及多個(gè)上部電極1510、1530和1550，其中的一個(gè)可以具有一表面，該表面與第二選擇元件1520的一表面接觸且小于第二選擇元件1520的該表面。在本示例實(shí)施方式中，第二單元結(jié)構(gòu)1500可以成形為其中第二單元結(jié)構(gòu)1500的寬度可以從分隔線1420到上部導(dǎo)電線1600向上減小的梯形。具體地，第二單元結(jié)構(gòu)1500可以包括其中用于產(chǎn)生熱的第一上部電極1510、第二選擇元件1520、第二上部電極1530、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540和第三上部電極1550可以以梯形形狀沿第三方向z順序地堆疊在第二組成線1430上的多層結(jié)構(gòu)。在這樣的情況下，第一上部電極1510可以具有比第二選擇元件1520的下表面小的上表面和比第二組成線1430的上表面小的下表面。第三上部電極1550可以與上部導(dǎo)電線1600接觸。

例如，沿著第一方向x和第二方向y，第一上部電極1510可以具有比第二選擇元件1520的寬度小的寬度，從而第二單元結(jié)構(gòu)1500可以具有第一上部單元凹陷ucr1和第二上部單元凹陷ucr2，第一上部單元凹陷ucr1和第二上部單元凹陷ucr2可以由第一上部電極1510的側(cè)表面、第二選擇元件1520的下表面和第二組成線1430的上表面限定并且可以用第一上部絕緣圖案uip1和第二上部絕緣圖案uip2填充。

具體地，如參照?qǐng)D5a至6b詳細(xì)描述的，第一上部電極1510可以與第二上部電極1530或第三上部電極1550互換。因此，第一上部單元凹陷ucr1和第二上部單元凹陷ucr2的位置可以根據(jù)第一上部電極1510的位置改變。

具體地，當(dāng)下部導(dǎo)電線1200和上部導(dǎo)電線1600可以起字線的作用并且中部導(dǎo)電線1400可以起公共位線的作用時(shí)，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以以第一下部電極1310、第一選擇元件1320、第二下部電極1330、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340和第三下部電極1350可以向上順序地堆疊在下部導(dǎo)電線1200上這樣的構(gòu)造被提供，而第二單元結(jié)構(gòu)可以以第三上部電極1550、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540、第二上部電極1530、第二選擇元件1520和第一上部電極1510可以沿著第三方向z向上順序地堆疊在第二組成線1430上這樣的構(gòu)造被提供。在這樣的情況下，在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000中，第一存儲(chǔ)堆疊ms1可以關(guān)于中部導(dǎo)電線1400與第二存儲(chǔ)堆疊ms2對(duì)稱。

例如，第一上部電極1510的寬度可以是第二選擇元件1520的寬度的約1/2到約1/4，從而第一上部電極1510的上表面的面積(也就是，第一上部電極1510與第二選擇元件1520的接觸面積)可以是第二選擇元件1520的下表面的面積約1/16到約1/4。具體地，第一上部電極1510與第二選擇元件1520的接觸面積可以是第二選擇元件1520的下表面的面積約1/10到約1/4。

第二單元結(jié)構(gòu)1500的結(jié)構(gòu)和成分可以與圖1中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件1000的單元結(jié)構(gòu)300基本相同，從而將省略對(duì)第二單元結(jié)構(gòu)1500的結(jié)構(gòu)和組分的任何進(jìn)一步的詳細(xì)描述。雖然本示例實(shí)施方式公開了第二單元結(jié)構(gòu)1500可以包括pram器件的單位單元，但第二單元結(jié)構(gòu)1500也可以應(yīng)用于諸如電阻式ram(rram)器件和磁性ram(mram)器件的任何其它非易失性存儲(chǔ)器件的單位單元。

上部導(dǎo)電線1600可以與第二單元結(jié)構(gòu)1500的上部分接觸，并且可以在第一方向x上延伸。因此，第二單元結(jié)構(gòu)1500可以位于中部導(dǎo)電線1400與上部導(dǎo)電線1600之間，并且可以組成半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的第二存儲(chǔ)堆疊ms2。

例如，上部導(dǎo)電線1600可以包括與下部導(dǎo)電線1200和中部導(dǎo)電線1400相同的導(dǎo)電材料，因而可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)及其組合中的至少一種。

上部導(dǎo)電線1600和第二單元結(jié)構(gòu)1500可以成形為第二單個(gè)梯形。因此，在x方向上上部導(dǎo)電線1600的側(cè)表面可以以相同的傾斜角與第二單元結(jié)構(gòu)1500的側(cè)表面共面。就是說(shuō)，上部導(dǎo)電線1600可以位于第二梯形的頂部部分處，從而在y方向上上部導(dǎo)電線1600的寬度可以比第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540或第三上部電極1550小。

上部導(dǎo)電線1600可以與第二單元結(jié)構(gòu)1500和第二上部絕緣圖案uip2交替地接觸，并且在上部導(dǎo)電線1600和第二組成線1430的每個(gè)第二交叉點(diǎn)c2處的多個(gè)第二單元結(jié)構(gòu)1500可以組成第二層存儲(chǔ)堆疊的交叉點(diǎn)單元陣列。

相鄰的上部導(dǎo)電線1600可以通過(guò)可以在第一方向x上延伸的上部絕緣線uil彼此隔開。因此，上部絕緣線uil可以交叉第二上部絕緣圖案uip2，并且具有可以與上部導(dǎo)電線1600的上表面共面的上表面。

具體地，上部絕緣柱uic的上表面可以低于或等于上部絕緣線uil的下表面。當(dāng)上部絕緣柱uic的上表面可以在與上部絕緣線uil的下表面相同的水平時(shí)，上部絕緣柱uic和上部絕緣線uil可以組成可以通過(guò)單個(gè)工藝一體地形成為一體的第一上部絕緣圖案uip1。因此，第二單元結(jié)構(gòu)1500可以通過(guò)第一上部絕緣圖案uip1和第二上部絕緣圖案uip2彼此節(jié)點(diǎn)隔開。

因此，第一組成線1410與第二組成線1430之間的交叉間隙gc可以跨相鄰的第一存儲(chǔ)堆疊ms1和第二存儲(chǔ)堆疊ms2增大，所以相鄰的中部導(dǎo)電線1400之間的絕緣空間可以由于第一存儲(chǔ)堆疊和第二存儲(chǔ)堆疊的梯形形狀而最大化。因此，在彼此鄰近的第一單元結(jié)構(gòu)1300與第二單元結(jié)構(gòu)1500之間的擊穿電壓裕度可以增加，這可以增加半導(dǎo)體器件2000的操作可靠性。

在修改了的示例中，包括用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)施加于第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二單元結(jié)構(gòu)1500的外圍電路的一些外圍結(jié)構(gòu)可以被進(jìn)一步提供在第一存儲(chǔ)堆疊ms1與襯底1100之間，使得半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000可以被提供為其中外圍結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)器單元陣列可以順序地堆疊在襯底1100上的外圍電路上單元(cop)結(jié)構(gòu)。

圖10是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的其中外圍電路結(jié)構(gòu)被提供在單元結(jié)構(gòu)之下的多堆疊存儲(chǔ)器件的剖視圖。

參照?qǐng)D10，外圍結(jié)構(gòu)ps可以布置在襯底1100上，并且第一存儲(chǔ)堆疊和第二存儲(chǔ)堆疊可以布置在外圍結(jié)構(gòu)ps之上。因此，外圍結(jié)構(gòu)ps可以被提供在襯底1100上在第一存儲(chǔ)堆疊ms1和下部導(dǎo)電線1200之下，并且第一單元結(jié)構(gòu)1300可以被提供在緩沖層b上，使得外圍結(jié)構(gòu)ps以及第一存儲(chǔ)堆疊和第二存儲(chǔ)堆疊可以豎直地堆疊在襯底1100上。例如，外圍結(jié)構(gòu)ps可以控制可以施加于第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二單元結(jié)構(gòu)1500的諸如數(shù)據(jù)信號(hào)、功率信號(hào)和接地信號(hào)的各種各樣的信號(hào)。

例如，外圍結(jié)構(gòu)ps可以包括外圍柵結(jié)構(gòu)20和在外圍柵結(jié)構(gòu)20周圍的結(jié)區(qū)域30、與結(jié)區(qū)域30接觸的接觸插塞50以及與接觸插塞50接觸的布線結(jié)構(gòu)60。外圍柵結(jié)構(gòu)20和結(jié)區(qū)域30可以布置在襯底1100的可以由器件隔離層10限定的有源區(qū)上。第一存儲(chǔ)堆疊和第二存儲(chǔ)堆疊可以布置在外圍結(jié)構(gòu)ps之上。

外圍結(jié)構(gòu)ps的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)可以與參照?qǐng)D7詳細(xì)描述的外圍結(jié)構(gòu)ps基本相同，從而將省略對(duì)外圍結(jié)構(gòu)ps的任何進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

布線結(jié)構(gòu)60中的一些可以直接地或者以過(guò)孔結(jié)構(gòu)(未示出)為媒介單獨(dú)地連接到下部導(dǎo)電線1200、中部導(dǎo)電線1400和上部導(dǎo)電線1600。

在下文中，將參照?qǐng)D11a至26b詳細(xì)地描述制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法。

圖11a至26b是示出根據(jù)一示例實(shí)施方式的用于制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法的處理步驟的剖視圖。在本示例實(shí)施方式中，制造圖8中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的方法被示例性地公開。然而，本制造方法可以應(yīng)用于用于三個(gè)或更多堆疊存儲(chǔ)器件的制造方法。在下文中，圖號(hào)中的大寫字母“a”表示沿圖2中所示的布局的線i-i'切割圖8中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖視圖，圖號(hào)中的大寫字母“b”表示沿圖2中所示的布局的線ii-ii'切割圖8中所示的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的剖視圖。

參照?qǐng)D11a至11b，絕緣緩沖層b可以形成在襯底1100上，用于下部導(dǎo)電線1200的下部導(dǎo)電層1200a和用于第一單元結(jié)構(gòu)1300的第一多層1300a可以形成在緩沖層b上。第一掩模圖案m1可以形成在第一多層1300a上。第一掩模圖案m1可以形成為在第一方向x上延伸且在第二方向y上間隔開相同的間隙距離的線圖案。

襯底1100可以包括諸如硅晶片的半導(dǎo)體襯底以及諸如絕緣體上硅(soi)襯底的絕緣半導(dǎo)體襯底。

用于形成下部導(dǎo)電層1200a的低電阻金屬可以通過(guò)沉積工藝沉積在緩沖層b上，或者可以通過(guò)離子注入工藝注入到緩沖層b上。用于形成下部導(dǎo)電層1200a的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。

第一多層1300a可以在隨后的工藝中形成為第一單元結(jié)構(gòu)1300，并且可以包括第一單元結(jié)構(gòu)1300的多個(gè)組成層。就是說(shuō)，用于第一單元結(jié)構(gòu)1300的組成層可以順序地堆疊在下部導(dǎo)電層1200a上。

在本示例實(shí)施方式中，第一單元結(jié)構(gòu)1300可以包括相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)(pram)器件的單位單元，在該相變隨機(jī)存取存儲(chǔ)器件中單元數(shù)據(jù)可以通過(guò)第一單元結(jié)構(gòu)1300在晶體結(jié)構(gòu)與非晶結(jié)構(gòu)之間的相變被存儲(chǔ)。因此，可以形成為用于產(chǎn)生焦耳熱的加熱器的第一下部電極層1310a可以形成在下部導(dǎo)電層1200a上，包括相變材料的第一選擇層1320a可以形成在第一下部電極層1310a上。當(dāng)ots可以用于第一選擇元件1320時(shí)，用于形成ots的非晶層可以形成在第一下部電極層1310a上。然而，第一選擇層1320a的組成和結(jié)構(gòu)可以根據(jù)半導(dǎo)體器件2000的選擇元件1320而變化。

然后，第二下部電極層1330a可以形成在第一選擇層1320a上，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a可以形成在第二下部電極層1330a上。此后，第三下部電極層1350a可以進(jìn)一步形成在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a上。第三下部電極層1350a可以起第一單元結(jié)構(gòu)1300與中部導(dǎo)電線1400之間的接觸插塞的作用。

可以對(duì)第一選擇層1320a無(wú)反應(yīng)的金屬可以通過(guò)cvd工藝沉積到下部導(dǎo)電層1200a上，從而形成第一下部電極層1310a。第一下部電極層1310a可以形成為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)。第一下部電極層1310a的單層結(jié)構(gòu)可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)和碳(c)。第一下部電極層1310a的多層層結(jié)構(gòu)可以包括碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)及其組合。

第一選擇層1320a可以形成為用于通過(guò)開/關(guān)電流來(lái)選擇半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的每個(gè)單元的有效/無(wú)效模式的選擇元件1320。例如，第一選擇元件1320可以包括垂直pn結(jié)二極管、肖特基二極管和雙向閾值開關(guān)(ots)中的一個(gè)。因此，第一選擇層1320a可以根據(jù)第一選擇元件1320的結(jié)構(gòu)包括適當(dāng)?shù)膶咏Y(jié)構(gòu)。

例如，第一選擇層1320a可以形成為其中具有相反極性類型的一對(duì)半導(dǎo)體層可以交替地堆疊在第一下部電極層1310a上的二極管層。

另外，第一選擇層1320a可以在第一下部電極層1310a上形成為非晶半導(dǎo)體層。非晶半導(dǎo)體層可以具有不連續(xù)的電壓-電流特性，并且可以包括砷(as)、鍺(ge)、硒(se)、碲(te)、硅(si)、鉍(bi)、硫(s)、銻(sb)及其組合中的至少一種。

在本示例實(shí)施方式中，包括砷(as)、鍺(ge)、碲(te)、硅(si)的非晶半導(dǎo)體層可以形成在第一下部電極層1310a上，然后硒(se)和硫(s)可以通過(guò)離子注入工藝注入到非晶半導(dǎo)體層上，從而形成六元素非晶半導(dǎo)體層作為第一選擇層1320a。

第二下部電極層1330a可以起第一選擇層1320a與第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a之間的反擴(kuò)散層的作用。例如，第二下部電極層1330a可以防止第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a的相變材料與第一選擇層1320a的諸如ots的非晶材料之間的材料擴(kuò)散。

例如，可以與第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a的相變材料和第一選擇層1320a的非晶材料充分地不起化學(xué)作用的金屬層可以形成在第一選擇層1320a上，然后可以對(duì)金屬層實(shí)施硅化工藝，從而形成金屬硅化物層作為第二下部電極層1330a。用于第二下部電極層1330a的金屬硅化物可以包括鎢硅化物、鈷硅化物、鎳硅化物、鈦硅化物和鉭硅化物中的一種。

第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a可以包括相變材料，其相位可以根據(jù)加熱溫度和時(shí)間在具有相對(duì)高的電阻率的非晶相與具有相對(duì)低的電阻率的晶相之間改變。

相變材料的示例可以包括碲(te)、硒(se)、鍺(ge)、銻(sb)、鉍(bi)、鉛(pb)、錫(sn)、砷(as)、硫(s)、硅(si)、磷(p)、氧(o)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。例如，第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a可以包括硫族化物或用雜質(zhì)摻雜的硫族化物。硫族化物的示例可以包括ge-sb-te、ge-te-as、te-sn、ge-te、sb-te、se-te-sn、ge-te-se、sb-se-bi、ge-bi-te、ge-te-ti、in-se、ga-te-se、in-sb-te、bi-sb-te等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。

另外，第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a可以形成為其中兩種或更多種材料可以通過(guò)分子束外延(mbe)工藝或原子層沉積(ald)工藝順序地堆疊的超晶格結(jié)構(gòu)。超晶格可以需要顯著地低的用于相變的熱，從而第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340在非晶相與晶相之間的相變可以在相對(duì)低的溫度下實(shí)施。例如，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a可以包括其中g(shù)ete和sbte可以按分子或原子的單位交替地堆疊的合金。

第三下部電極層1350a可以進(jìn)一步形成在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a上用于與中部導(dǎo)電線1400的第一組成線1410的接觸插塞。第三下部電極1350可以被提供作為第一單元結(jié)構(gòu)1300的組成或者作為第一單元結(jié)構(gòu)與第一組成線1410之間的額外的互連結(jié)構(gòu)。因此，第三下部電極層1350a可以形成在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a上，或者可以在中部導(dǎo)電線1400的形成之前在額外的過(guò)孔工藝中形成。在本示例實(shí)施方式中，第三下部電極層1350a可以形成在第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a上，并且第三下部電極1350a可以組成第一單元結(jié)構(gòu)1300。第三下部電極層1350a可以包括低電阻金屬或低電阻金屬的金屬硅化物。

因此，第一下部電極層1310a、第一選擇層1320a、第二下部電極層1330a、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a和第三下部電極層1350a可以順序地形成在下部導(dǎo)電層1200a上，從而在下部導(dǎo)電層1200a上形成第一多層1300a。

此后，掩模層(未示出)可以形成在第一多層1300a上，并且可以通過(guò)光刻工藝被圖案化成第一掩模圖案m1。第一掩模圖案m1可以形成為在第一方向x上延伸且沿第二方向y間隔開的多條線。

參照?qǐng)D12a和12b，第一多層1300a和下部導(dǎo)電層1200a可以通過(guò)將第一掩模圖案m1用作蝕刻掩模的蝕刻工藝而從襯底1100上的緩沖層b被部分地去除，從而形成可以在第一方向x上延伸的第一下部線溝槽llt1和第一單元溝槽ct1。

第三下部電極層1350a、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a、第二下部電極層1330a、第一選擇層1320a和第一下部電極層1310a可以以在第一方向x上延伸的線的形狀被從緩沖層b順序地且部分地蝕刻掉，從而形成第一單元溝槽ct1。然后，下部導(dǎo)電層1200a可以被從緩沖層b連續(xù)地且部分地蝕刻掉，從而形成與第一單元溝槽ct1連通且在第一方向x上延伸的第一下部線溝槽llt1。因此，第一多層1300a可以形成為可以由第一單元溝槽ct1間隔開的多條第一單元線1300b，并且下部導(dǎo)電層1200a可以形成為可以由第一下部線溝槽llt1間隔開的多條下部導(dǎo)電線1200。第一單元線1300b可以包括第一下部電極線1310b、第一選擇線1320b、第二下部電極線1330b、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1340b和第三下部電極線1350b。

在本示例實(shí)施方式中，可以對(duì)第一多層1300a和下部導(dǎo)電層1200a連續(xù)地執(zhí)行蝕刻工藝，從而第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1可以在相同的蝕刻工藝中連續(xù)地形成。

具體地，在第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1可以向下減小并且第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1的側(cè)壁可以是連續(xù)的且例如相對(duì)于第二方向y以第一傾斜角θ1傾斜的蝕刻條件下，第一多層1300a和下部導(dǎo)電層1200a可以通過(guò)各向異性的蝕刻工藝被從緩沖層b部分地去除。因此，下部導(dǎo)電線1200和第一單元線1300b可以以第一單元線1300b和下部導(dǎo)電線1200的側(cè)表面可以在相同的梯形中彼此共面這樣的方式在緩沖層b上形成為單個(gè)梯形。

例如，梯形的第一傾斜角θ1可以相對(duì)于第一單元線1300b的上表面在約70°到約85°的范圍內(nèi)，使得第一單元線1300b和下部導(dǎo)電線1200的梯形可以具有在約70°到約85°的范圍內(nèi)的底角。

在本示例實(shí)施方式中，第一多層1300a和下部導(dǎo)電層1200a的材料和組成可以以第一單元線1300b和下部導(dǎo)電線1200可以僅通過(guò)控制蝕刻條件在相同的蝕刻腔室中在單個(gè)蝕刻工藝中被蝕刻掉這樣的方式被選擇和調(diào)整。

參照?qǐng)D13a和13b，第一下部電極線1310b可以通過(guò)各向同性的蝕刻工藝沿第二方向y被進(jìn)一步蝕刻掉，從而第一下部電極線1310b沿第二方向y的寬度(即，最大寬度)可以減小至第二減小的寬度wlh2，其可以小于第一選擇線1320b的下表面的第二寬度wls2。

因此，第二下部單元凹陷lcr2可以以第二下部單元凹陷lcr2可以由第一下部電極線1310b的側(cè)表面、下部導(dǎo)電線1200的上表面和第一選擇線1320b的下表面限定并且可以與第一單元溝槽ct1連通這樣的方式形成在下部導(dǎo)電線1200與第一選擇線1320b之間。因此，相鄰的第一單元線之間的絕緣空間可以被擴(kuò)大像第二下部單元凹陷lcr2的尺寸那樣多。

在本示例實(shí)施方式中，第一下部電極線1310b的第二減小的寬度wlh2可以是第一選擇線1320b的第二寬度wls2的約1/4至約1/2。

用于形成第二下部單元凹陷lcr2的各向同性的蝕刻工藝可以以第一下部電極線1310b可以相對(duì)于第一選擇線1320b、第二下部電極線1330b、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1340b和第三下部電極線1350b具有足夠的蝕刻選擇性這樣的方式被控制。

參照?qǐng)D14a和14b，第一下部絕緣圖案lip1可以形成在第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1中，從而沿著第二方向y隔開相鄰的第一單元線1300b和相鄰的下部導(dǎo)電線1200。

例如，絕緣層(未示出)可以形成在緩沖層b上至足夠的厚度以填充第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1，然后可以被平坦化直到第一單元線1300b的上表面可以被暴露。因此，絕緣層可以只留在第一單元溝槽ct1和第一下部線溝槽llt1中，從而形成第一下部絕緣圖案lip1。

因?yàn)榈谝幌虏烤€溝槽llt1和第一單元溝槽ct1可以同時(shí)地用相同的絕緣材料填充，所以第一單元線1300b和下部導(dǎo)電線1200可以通過(guò)第一下部絕緣圖案lip1的單個(gè)絕緣圖案彼此隔開。第一下部絕緣圖案lip1的示例可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氧氮化物。

參照?qǐng)D15a和15b，第一組成線1410可以以第一組成線1410沿第一方向x的寬度可以向上減小這樣的方式形成在第一單元線1300b和第一下部絕緣圖案lip1上。

例如，低電阻金屬可以沉積在第一單元線1300b和第一下部絕緣圖案lip1上，從而在第一單元線1300b和第一下部絕緣圖案lip1上形成第一組成層(未示出)。

用于第一組成層的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。具體地，第一組成層可以包括與下部導(dǎo)電線1200相同的材料。

然后，第二掩模圖案m2可以形成在第一組成層上。第二掩模圖案可以包括在第二方向y上延伸且沿第一方向x間隔開的多條線。

此后，第一組成層可以通過(guò)將第二掩模圖案m2用作蝕刻掩模的各向異性蝕刻工藝被部分地去除掉直到第一單元線1300b和第一下部絕緣圖案lip1可以被暴露，從而形成在第二方向y上延伸的第二下部線溝槽llt2。具體地，在第二下部線溝槽llt2可以向下減小并且第二下部線溝槽llt2的側(cè)壁可以例如相對(duì)于第一方向x以第二傾斜角θ2傾斜的蝕刻條件下，第一組成層可以被部分地蝕刻掉。第二傾斜角θ2可以與第一傾斜角θ1不同或相同。因此，第一組成層可以形成為第一組成層1410，其可以成形為在第二方向y上延伸的梯形線。

因?yàn)榈诙虏烤€溝槽llt2可以成形為在第二方向y上延伸的梯形線，所以第一單元線1300b和第一下部絕緣圖案lip1可以通過(guò)第二下部線溝槽llt2沿著第二方向y交替地暴露。

在本示例實(shí)施方式中，第一組成線1410可以通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝形成。

參照?qǐng)D16a和16b，可以通過(guò)第二下部線溝槽llt2暴露的第一單元線1300b可以被從緩沖層b部分地去除，從而形成通過(guò)其可以暴露下部導(dǎo)電線1200的第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1。第一單元結(jié)構(gòu)1300可以位于下部導(dǎo)電線1200和第一組成線1410的第一交叉點(diǎn)c1的每個(gè)處。

具體地，因?yàn)榈谝粏卧€1300b可以包括類似于第一組成線1410的金屬基材料，所以第一單元線1300b可以僅通過(guò)改變諸如蝕刻氣體及工藝溫度和壓力的工藝條件在第二下部線溝槽llt2和第一組成線1410的形成之后被連續(xù)地蝕刻掉。在以上蝕刻工藝中，工藝條件可以以可以減小其間的接觸電阻這樣的方式針對(duì)第一至第三下部電極線1310b、1330b和1350b、第一選擇線1320b和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1340b的每條被單獨(dú)地調(diào)節(jié)。

因此，第一單元線1300b可以在第一方向x上由第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1隔開，而且在第二方向y上由第一下部絕緣圖案lip1隔開，使得第一單元線1300b可以被節(jié)點(diǎn)分隔成多個(gè)第一單元結(jié)構(gòu)1300。

就是說(shuō)，第一單元線1300b可以通過(guò)用于形成第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的蝕刻工藝形成為具有第一下部電極1310、第一選擇元件1320、第二下部電極1330、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340和第三下部元件1350的第一單元結(jié)構(gòu)1300。此外，下部導(dǎo)電線1200的上表面可以通過(guò)第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1暴露。

例如，第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1和第二下部線溝槽lit2可以僅通過(guò)控制蝕刻條件在相同的蝕刻腔室中通過(guò)單個(gè)蝕刻工藝形成。

在第二下部線溝槽llt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1可以向下減小并且第二下部線溝槽llt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1的側(cè)壁可以是連續(xù)的且以第二傾斜角θ2傾斜的蝕刻條件下，第一組成層和第一單元線1300b可以通過(guò)各向異性的蝕刻工藝被部分地蝕刻掉。

因此，第一組成線1410和第一單元結(jié)構(gòu)1300可以以第一單元結(jié)構(gòu)1300和第一組成線1410的側(cè)表面可以在相同的梯形中彼此共面這樣的方式形成為單個(gè)梯形。

例如，梯形的第二傾斜角θ2可以如同第一傾斜角θ1一樣在相對(duì)于第一組成線1410的上表面的約70°到約85°的范圍內(nèi)，使得第一單元結(jié)構(gòu)1300和第一組成線1410的梯形可以具有約70°到約85°的底角。

在修改了的示例實(shí)施方式中，通過(guò)第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1暴露的下部導(dǎo)電線1200可以部分地凹入，從而在下部導(dǎo)電線1200上形成多個(gè)第一線凹陷lr1。因此，下部導(dǎo)電線1200可以形成為其中第一線凹陷lr1和第一突起p1可以交替布置在其上部分處的不平坦結(jié)構(gòu)。第一突起p1可以由第一線凹陷lr1限定，并且第一單元結(jié)構(gòu)1300可以布置在第一突起p1上。

下部導(dǎo)電線1200可以通過(guò)相對(duì)于第一單元結(jié)構(gòu)1300和第一組成線1410具有蝕刻選擇性的干蝕刻工藝或濕蝕刻工藝被部分地去除。

下部導(dǎo)電線1200上的相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1300之間的熱串?dāng)_可以由于第一線凹陷lr1的深度而充分地減少，從而提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性和穩(wěn)定性。

參照?qǐng)D17a和17b，第一下部電極1310可以通過(guò)各向同性的蝕刻工藝沿第一方向x被進(jìn)一步部分地蝕刻掉，從而第一下部電極1310沿第一方向x的寬度，即，最大寬度，可以減小至第一減小的寬度wlh1，其可以小于第一選擇元件1320的下表面的第一寬度wls1。

因此，第一下部單元凹陷lcr1可以以第一下部單元凹陷lcr1可以由第一下部電極1310的側(cè)表面、下部導(dǎo)電線1200的上表面和第一選擇元件1320的下表面限定并且可以與第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1連通這樣的方式形成在下部導(dǎo)電線1200與第一選擇元件1320之間。因此，相鄰的第一單元結(jié)構(gòu)1300之間的絕緣空間可以被擴(kuò)大像第一下部單元凹陷lcr1的尺寸那樣多。

在本示例實(shí)施方式中，第一下部電極1310的第一減小的寬度wlh1可以是第一選擇元件1320的第一寬度wls1的約1/4到約1/2。

用于形成第一下部單元凹陷lcr1的各向同性的蝕刻工藝可以以第一下部電極1310可以相對(duì)于第一選擇元件1320、第二下部電極1330、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340和第三下部電極1350具有足夠的蝕刻選擇性這樣的方式被控制。

如參照?qǐng)D5a至6b詳細(xì)描述的，第一下部線凹陷lcr1和第二下部線凹陷lcr2的位置可以根據(jù)第一單元結(jié)構(gòu)1300的堆疊結(jié)構(gòu)而變化。

例如，當(dāng)?shù)谝欢鄬?300a可以以第一下部電極層1310a可以插置在第一選擇層1320a與第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a之間這樣的方式形成時(shí)，第一下部單元凹陷lcr1和第二下部單元凹陷lcr2可以由第一選擇元件1320和第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1340限定。

以相同的方式，當(dāng)?shù)谝欢鄬?300a可以以第三下部電極層1350a、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1340a、第二下部電極層1330a、第一選擇層1320a和第一下部電極層1310a可以順序地堆疊在下部導(dǎo)電層1200a上并且第一下部電極層1310a可以插置在第一選擇層1320a與第一組成層之間這樣的方式形成時(shí)，第一下部單元凹陷lcr1和第二下部單元凹陷lcr2可以由第一選擇元件1320和第一組成線1410限定。

參照?qǐng)D18a和18b，用于使第一單元結(jié)構(gòu)1300絕緣的下部絕緣柱lic可以形成在第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1中，用于隔開第一組成線1410的下部絕緣線lil可以形成在第二下部線溝槽llt2中，從而形成第二下部絕緣圖案lip2。

例如，絕緣層(未示出)可以通過(guò)沉積工藝形成至足夠的厚度以填滿第二下部線溝槽llt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1。然后，絕緣層可以通過(guò)平坦化工藝被平坦化直到第一組成線1410的上表面可以被暴露，從而同時(shí)地形成下部絕緣柱lic和下部絕緣線lil。第二下部絕緣圖案lip2可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氧氮化物中的一種。

雖然本示例實(shí)施方式公開了下部絕緣線lil可以在相同的工藝中由與下部絕緣柱lic相同的絕緣材料形成，但下部絕緣柱lic和下部絕緣線lil可以在不同的工藝中用不同的絕緣材料單獨(dú)地形成。

因此，第一突起p1上的第一單元結(jié)構(gòu)1300可以由其底部可以低于第一單元結(jié)構(gòu)1300的底表面的下部絕緣柱lic隔開。因此，可以減少相鄰的存儲(chǔ)單元之間的熱串?dāng)_，從而增加半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性。

參照?qǐng)D19a和19b，分隔層1420a、第二組成層1430a和第二多層1500a可以形成在第一組成線1410和下部絕緣線lil上。

與第一組成線1410相同的金屬可以形成在第一組成線1410和下部絕緣線lil的整個(gè)表面上，并且可以對(duì)該金屬實(shí)施硅化工藝，從而在第一組成線1410和下部絕緣線lil上形成金屬硅化物層作為分隔層1420a。然后，第二組成層1430a可以通過(guò)諸如化學(xué)氣相沉積(cvd)工藝和物理氣相沉積(pvd)工藝的沉積工藝形成在金屬硅化物層上。

此后，第一上部電極層1510a、第二選擇層1520a、第二上部電極層1530a、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1540a和第三上部電極層1550a可以順序地形成在第二組成層1430a上，從而在第二組成層1430a上形成第二多層1500a。

第二多層1500a可以包括與第一多層1300a相同的材料和結(jié)構(gòu)，并且可以在隨后的工藝中形成為第二單元結(jié)構(gòu)1500。

然后，第三掩模圖案m3可以形成在第二多層1500a上。第三掩模圖案m3可以形成為在第二方向y上延伸且沿第一方向x間隔開的多條線。

第二多層1500a可以通過(guò)與參照?qǐng)D11a和11b詳細(xì)描述的用于第一多層1300a的工藝相同的工藝形成，第三掩模圖案m3可以通過(guò)與參照?qǐng)D12a和12b詳細(xì)描述的用于第二掩模圖案m2的工藝相同的工藝形成。

參照?qǐng)D20a和20b，第二多層1500a可以通過(guò)使用第三掩模圖案m2作為蝕刻掩模的蝕刻工藝被部分地去除成為線形，從而形成可以在第二方向y上延伸的第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2。因此，第二多層1500a可以形成為可以在第二方向y上延伸且沿第一方向x由第二單元溝槽ct2間隔開的多條第二單元線1500b。此外，分隔層1420a和第二組成層1430a可以分別形成為分隔線1420和第二組成線1430。具體地，分隔線1420、第二組成線1430和第二單元線1500b可以形成為單個(gè)梯形。

例如，第二多層1500a可以被蝕刻成線形，從而形成第二單元溝槽ct2并且形成第二單元線1500b，第二組成層1430a可以通過(guò)第二單元溝槽ct2暴露，在第二單元線1500b中第一上部電極線1510b、第二選擇線1520b、第二上部電極線1530b、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1540b和第三上部電極線1550b可以正如第一單元線1300b那樣地堆疊在第二組成層1430a上。然后，第二組成層1430a和分隔層1420a可以被連續(xù)地蝕刻成線形，從而形成可以與第二單元溝槽ct2連通的第二上部線溝槽ult2，以及形成在第一組成線1410上的第二組成線1430和分隔線1420。

具體地，第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2可以通過(guò)連續(xù)的蝕刻工藝連續(xù)地形成，所以分隔線1420、第二組成線1430和第二單元線1500b可以成形為單個(gè)形狀。

在第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2可以向下減小并且第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2的側(cè)壁可以是連續(xù)的且以第二傾斜角θ2傾斜的蝕刻條件下，第二多層1500a、第二組成層1430a和分隔層1420a可以通過(guò)各向異性的蝕刻工藝被部分地去除成線形。

因此，分隔線1420、第二組成線1430和第二單元線1500b可以以第二單元線1500b、第二組成線1430和分隔線1420的側(cè)表面可以在相同的梯形中彼此共面這樣的方式在第一組成線1410上形成為單個(gè)梯形。

當(dāng)?shù)诙卧獪喜踓t2和第二上部線溝槽ult2可以以與第二下部線溝槽llt2和第一節(jié)點(diǎn)分隔孔nh1相同的傾斜角減小時(shí)，第二上部線溝槽ult2可以組成上部倒梯形的下部分，第二下部線溝槽llt2可以組成下部倒梯形的上部分。結(jié)果，第二上部線溝槽ult2的下部分的寬度wult可以小于第二下部線溝槽llt2的上部分的寬度wllt，并且第一組成線1410的寬度可以小于第二組成線1430的寬度。

第一組成線1410可以起用于第一存儲(chǔ)堆疊ms1的位線的作用，第二組成線1430可以起用于第二存儲(chǔ)堆疊ms2的位線的作用。因此，以分隔線1420為媒介的第一組成線1410和第二組成線1430的堆疊結(jié)構(gòu)可以形成為中部導(dǎo)電線1400，并且被提供為用于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的公共位線。

因此，在相鄰的第一儲(chǔ)堆疊ms1與第二存儲(chǔ)堆疊ms2之間的中部導(dǎo)電線1400的交叉間隙gc可以增加像第二上部線溝槽ult2的寬度wult與第二下部線溝槽llt2的寬度wllt之差那樣多，并且在相鄰的中部導(dǎo)電線1400之間的絕緣空間可以由于第一單元結(jié)構(gòu)1300和第二單元結(jié)構(gòu)1500的梯形形狀而最大化。絕緣空間的增大可以導(dǎo)致第二下部絕緣圖案lip2和第二上部絕緣圖案uip2的寬度的增加，從而增加彼此鄰近的第一存儲(chǔ)堆疊ms1與第二存儲(chǔ)堆疊ms2之間的擊穿電壓裕度。

此外，第二下部線溝槽llt2的寬度wllt的增加可以提高用于形成第三掩模圖案m3的光刻工藝的對(duì)準(zhǔn)裕度，從而減少第二上部線溝槽ult2與第二下部線溝槽llt2之間的未對(duì)準(zhǔn)。

例如，第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2的第二傾斜角θ2可以在相對(duì)于第二單元線1500b的上表面的約70°到約85°的范圍內(nèi)，使得第二單元線1500b、第二組成線1430和分隔線1420的梯形可以具有約70°到約85°的底角。

參照?qǐng)D21a和21b，第一上部電極線1510b可以通過(guò)各向同性的蝕刻工藝沿第一方向x被進(jìn)一步部分地蝕刻掉，從而第一上部電極線1510b沿第一方向x的寬度，即，最大寬度可以減小至第一減小的寬度wuh1，其可以小于第二選擇線1520b的下表面的第一寬度wus1。

因此，第一上部單元凹陷ucr1可以以第一上部單元凹陷ucr1可以由第一上部電極線1510b的側(cè)表面、第二組成線1430的上表面和第二選擇線1520b的下表面限定并且可以與第二單元溝槽ct2連通這樣的方式形成在第二組成線1430與第二選擇線1520b之間。因此，在相鄰的第二單元線1500b之間的絕緣空間可以被擴(kuò)大像第一上部單元凹陷ucr1的尺寸那樣多。

在本示例實(shí)施方式中，第一上部電極線1510b的第一減小的寬度wuh1可以是第二選擇線1520b的第一寬度wus1的約1/4到約1/2。

用于形成第一上部單元凹陷uclr1的各向同性蝕刻工藝可以以第一上部電極線1510b可以相對(duì)于第二選擇線1520b、第二上部電極線1530b、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1540b和第三上部電極線1550b具有足夠的蝕刻選擇性這樣的方式被控制。

參照?qǐng)D22a和22b，第二上部絕緣圖案uip2可以形成在第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2中，從而沿著第二方向y隔開相鄰的第二單元線1500b、相鄰的第二組成線1430和相鄰的分隔線1420。

例如，絕緣層(未示出)可以形成至足夠的厚度以填滿第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2，然后可以被平坦化直到第二單元線1500b的上表面可以被暴露。因此，絕緣層可以只留在第二單元溝槽ct2和第二上部線溝槽ult2中，從而形成第二上部絕緣圖案uip2。

因?yàn)榈诙喜烤€溝槽ult2和第二單元溝槽ct2可以用相同的絕緣材料同時(shí)地填充，所以第二單元線1500b、第二組成線1430和分隔線1420可以通過(guò)第二上部絕緣圖案uip2的單個(gè)絕緣圖案彼此隔開。第二上部絕緣圖案uip2的示例可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氧氮化物。

參照?qǐng)D23a和23b，上部導(dǎo)電線1600可以以上部導(dǎo)電線1600沿第二方向y的寬度可以向上減小這樣的方式形成在第二單元線1500b和第二上部絕緣圖案uip2上。

例如，低電阻金屬可以沉積在第二單元線1500b和第二上部絕緣圖案uip2上，從而在第二單元線1500b和第二上部絕緣圖案uip2上形成上部導(dǎo)電層(未示出)。

用于上部導(dǎo)電層的材料的示例可以包括鎢(w)、鈦(ti)、鋁(al)、銅(cu)、碳(c)、碳氮化物(cn)、鈦氮化物(tin)、鈦鋁氮化物(tialn)、鈦硅氮化物(tisin)、鈦碳氮化物(ticn)、鎢氮化物(wn)、鈷硅氮化物(cosin)、鎢硅氮化物(wsin)、鉭氮化物(tan)、鉭碳氮化物(tacn)、鉭硅氮化物(tasin)等等。這些可以單獨(dú)使用或以其組合使用。具體地，上部導(dǎo)電層可以包括與下部導(dǎo)電線1200相同的材料。

然后，第四掩模圖案m4可以形成在上部導(dǎo)電層上。第四掩模圖案m4可以包括在第一方向x上延伸且沿第二方向y間隔開的多條線。

此后，上部導(dǎo)電層可以通過(guò)使用第四掩模圖案m4作為蝕刻掩模的各向異性蝕刻工藝被部分地去除掉直到第二單元線1500b和第二上部絕緣圖案uip2可以被暴露，從而形成在第一方向x上延伸的第一上部線溝槽ult1。具體地，在第一上部線溝槽ult1可以向下減小并且第一上部線溝槽ult1的側(cè)壁可以以第一傾斜角θ1傾斜的蝕刻條件下，上部導(dǎo)電層可以被部分地蝕刻掉。第一傾斜角θ1可以與第二傾斜角θ2不同或相同。因此，上部導(dǎo)電層可以形成為上部導(dǎo)電線1600，其可以成形為在第一方向x上延伸的梯形線。

因?yàn)榈谝簧喜烤€溝槽ult1可以成形為在第一方向x上延伸的梯形線，所以第二單元線1500b和第二上部絕緣圖案uip2可以沿著第一方向x通過(guò)第一上部線溝槽ult1交替地暴露。

在本示例實(shí)施方式中，上部導(dǎo)電線1600可以通過(guò)反應(yīng)離子蝕刻(rie)工藝形成。

參照?qǐng)D24a和24b，可以通過(guò)第一上部線溝槽ult1暴露的第二單元線1500b可以被部分地去除，從而形成通過(guò)其可以部分地暴露第二組成線1430的第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2。因此，第二單元線1500b可以被節(jié)點(diǎn)分隔成第二單元結(jié)構(gòu)1500，其可以位于上部導(dǎo)電線1600和第二組成線1430的第二交叉點(diǎn)c2的每個(gè)處。

因?yàn)榈诙卧€1500b可以包括類似于上部導(dǎo)電線1600的金屬基材料，所以第二單元線1500b可以僅通過(guò)改變諸如蝕刻氣體及工藝溫度和壓力的工藝條件而在第一上部線溝槽ult1和上部導(dǎo)電線1600的形成之后被連續(xù)地部分蝕刻掉。在以上蝕刻工藝中，工藝條件可以以可以減小或最小化其間的接觸電阻這樣的方式針對(duì)第一至第三上部電極線1510b、1530b和1550b、第二選擇線1520b和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)線1540b的每條被單獨(dú)地調(diào)節(jié)。因此，第二單元線1500b可以在第二方向y上由第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2隔開，而且在第一方向x上由第二上部絕緣圖案uip2隔開，使得第二單元線1500b可以被節(jié)點(diǎn)分隔成多個(gè)第二單元結(jié)構(gòu)1500。

就是說(shuō)，第二單元線1500b可以通過(guò)用于形成第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的蝕刻工藝形成為具有第一上部電極1510、第二選擇元件1520、第二上部電極1530、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540和第三上部元件1550的第二單元結(jié)構(gòu)1500。此外，第二組成線1430的上表面可以通過(guò)第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2暴露。

例如，第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2和第一上部線溝槽uit1可以僅通過(guò)控制蝕刻條件在相同的蝕刻腔室中通過(guò)單個(gè)蝕刻工藝形成。

在第一上部線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2可以向下減小并且第一上部線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的側(cè)壁可以是連續(xù)地共面且以第一傾斜角θ1傾斜的蝕刻條件下，上部導(dǎo)電層和第二單元線1500b可以通過(guò)各向異性蝕刻工藝被部分地蝕刻掉。

因此，上部導(dǎo)電線1600和第二單元結(jié)構(gòu)1500可以以第二單元結(jié)構(gòu)1500和上部導(dǎo)電線1600的側(cè)表面可以在相同的梯形中彼此共面這樣的方式形成為單個(gè)梯形。

例如，梯形的第一傾斜角θ1可以如同第二傾斜角θ2那樣地在相對(duì)于上部導(dǎo)電線1600的上表面的約70°到約85°的范圍內(nèi)，使得第二單元結(jié)構(gòu)1500和上部導(dǎo)電線1600的梯形可以具有約70°到約85°的底角。

在本示例實(shí)施方式中，第二單元溝槽ct2的第一傾斜角θ1可以與第二上部線溝槽ult2和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2的第二傾斜角θ2基本相同。然而，根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的交叉點(diǎn)單元陣列的要求，第一傾斜角θ1和第二傾斜角θ2可以彼此不同。

在修改了的示例實(shí)施方式中，通過(guò)第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2暴露的第二組成線1430可以部分地凹入，從而在第二組成線1430上形成多個(gè)第二線凹陷lr2。因此，第二組成線1430可以形成為其中第二線凹陷lr2和第二突起p2可以在其上部分交替地布置的不平坦結(jié)構(gòu)。第二突起p2可以由第二線凹陷lr2限定，并且第二單元結(jié)構(gòu)1500可以布置在第二突起p2上。

第二組成線1430可以通過(guò)相對(duì)于第二單元結(jié)構(gòu)1500具有蝕刻選擇性的干蝕刻工藝或濕蝕刻工藝被部分地去除。

因此，第二組成線1430上的相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500之間的熱串?dāng)_可以由于第二線凹陷lr2的深度而充分地減少，從而提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性和穩(wěn)定性。

參照?qǐng)D25a和25b，第一上部電極1510可以通過(guò)各向同性蝕刻工藝沿著第二方向y被進(jìn)一步蝕刻掉，從而第一上部電極1510沿第二方向y的寬度(即，最大寬度)可以被減小至第二減小的寬度wuh2，其可以小于第二選擇元件1520的下表面的第二寬度wus2。

因此，第二上部單元凹陷ucr2可以以第二上部單元凹陷ucr2可以由第一上部電極1510的側(cè)表面、第二組成線1430的上表面和第二選擇元件1520的下表面限定并且可以與第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2連通這樣的方式形成在第二組成線1430與第二選擇元件1520之間。因此，在相鄰的第二單元結(jié)構(gòu)1500之間的絕緣空間可以被擴(kuò)大像第二上部單元凹陷ucr2的尺寸那樣多。

在本示例實(shí)施方式中，第一上部電極1510的第二減小的寬度wuh2可以是第二選擇元件1520的第二寬度wus2的約1/4到約1/2。

用于形成第二上部單元凹陷ucr2的各向同性蝕刻工藝可以以第一上部電極1510可以相對(duì)于第二選擇元件1520、第二上部電極1530、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540、第三上部電極1550和第二組成線1430具有足夠的蝕刻選擇性這樣的方式被控制。

與如參照?qǐng)D5a至6b詳細(xì)描述的單元結(jié)構(gòu)300的變形相似，第一上部線凹陷ucr1和第二上部線凹陷ucr2的位置可以根據(jù)第二單元結(jié)構(gòu)1500的堆疊結(jié)構(gòu)而變化。

例如，當(dāng)?shù)诙鄬?500a可以以第一上部電極層1510a可以插置在第二選擇層1520a與第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1540a之間這樣的方式形成時(shí)，第一上部單元凹陷ucr1和第二上部單元凹陷ucr2可以由第二選擇元件1520和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件1540限定。

以相同的方式，當(dāng)?shù)诙鄬?500a可以以第三上部電極層1550a、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層1540a、第二上部電極層1530a、第二選擇層1520a和第一上部電極層1510a可以順序地堆疊在第二組成層1430上并且第一上部電極層1510a可以插置在第二選擇層1520a與上部導(dǎo)電層之間這樣的方式形成時(shí)，第一上部單元凹陷ucr1和第二上部單元凹陷ucr2可以由第二選擇元件1520和上部導(dǎo)電線1600限定。

參照?qǐng)D26a和26b，用于使第二單元結(jié)構(gòu)1500絕緣的上部絕緣柱uic可以形成在第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2中，用于隔開上部導(dǎo)電線1600的上部絕緣線uil可以形成在第一上部線溝槽ult1中，從而形成第一上部絕緣圖案uip1。

例如，絕緣層(未示出)可以通過(guò)沉積工藝形成至足夠的厚度以填滿第一上部線溝槽ult1和第二節(jié)點(diǎn)分隔孔nh2。然后，絕緣層可以通過(guò)平坦化工藝被平坦化直到上部導(dǎo)電線1600的上表面可以被暴露，從而同時(shí)地形成上部絕緣柱uic和上部絕緣線uil。第一上部絕緣圖案uip1可以包括硅氧化物、硅氮化物和硅氧氮化物中的一種。

雖然本示例實(shí)施方式公開了上部絕緣線uil可以在相同的工藝中由與上部絕緣柱uic相同的絕緣材料形成，但上部絕緣柱uic和上部絕緣線uil可以用不同的絕緣材料在不同的工藝中單獨(dú)地形成。

第二突起p2上的第二單元結(jié)構(gòu)1500可以由其底部可以低于第二單元結(jié)構(gòu)1500的底表面的上部絕緣柱uic隔開。因此，可以減少第二存儲(chǔ)堆疊ms2的相鄰的存儲(chǔ)單元之間的熱串?dāng)_，從而提高半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件2000的操作可靠性。

根據(jù)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件和制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法的示例實(shí)施方式，交叉點(diǎn)單元陣列可以隨半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件被提供，并且每個(gè)單元可以包括具有加熱器電極、例如ots的選擇器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)元件的單元結(jié)構(gòu)。加熱器的寬度可以減小到小于選擇器的寬度，并且橫向的(latitudinal)單元凹陷可以被提供在單元結(jié)構(gòu)中，所以相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的間隙距離可以被增加像單元凹陷那樣多，并且可以擴(kuò)大相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間的絕緣空間，從而改善半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的絕緣特性。因此，相鄰的單元之間的電干擾可以在半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件中被充分地減少。具體地，當(dāng)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的交叉點(diǎn)單元陣列以三維結(jié)構(gòu)被提供在垂直堆疊的存儲(chǔ)單元中時(shí)，下部存儲(chǔ)堆疊與上部存儲(chǔ)堆疊之間的擊穿電壓裕度可以僅通過(guò)將單元結(jié)構(gòu)成形為梯形而充分地增加。

公共位線的第一位線可以安置在下部梯形存儲(chǔ)堆疊ms1的頂部部分，公共位線的第二位線可以安置在上部梯形存儲(chǔ)堆疊ms2的底部部分。因此，第一位線的寬度可以比第二位線的寬度小得多，并且相鄰的下部存儲(chǔ)堆疊ms1與上部存儲(chǔ)堆疊ms2之間的交叉間隙gc可以增加得像下部位線與上部位線之間的寬度差那樣多，這可以充分地改善相鄰的下部存儲(chǔ)堆疊與上部存儲(chǔ)堆疊之間的擊穿電壓裕度。此外，相鄰的下部單元結(jié)構(gòu)的上部分之間的間隙距離可以由于梯形形狀而增加，從而增加用于形成上部單元結(jié)構(gòu)的工藝裕度。

示例實(shí)施方式提供一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件和制造該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的方法，該半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件具有其中間隙距離在相鄰的單元結(jié)構(gòu)之間增加的交叉點(diǎn)陣列結(jié)構(gòu)，從而改善半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件的絕緣特性和閾值裕度。因此，絕緣空間被增大并且擊穿電壓裕度被改善。

在此已經(jīng)公開了示例實(shí)施方式，并且雖然采用了特定的術(shù)語(yǔ)，但它們僅在一般和描述性的意義上被使用和解釋，而不是為了限制的目的。在一些情況下，如在本申請(qǐng)的提交時(shí)對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將明顯的，結(jié)合特定實(shí)施方式描述的特征、特性和/或元件可以單獨(dú)使用或與結(jié)合另外的實(shí)施方式描述的特征、特性和/或元件組合使用，除非明確地另有所指。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以作出形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣的改變而不背離如權(quán)利要求中闡明的本發(fā)明的精神和范圍。

2016年3月18日向韓國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的且發(fā)明名稱為“半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件和制造其的方法”的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2016-0032749號(hào)通過(guò)引用全文合并于此。