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      半導(dǎo)體器件及其制造方法與流程

      文檔序號:11136541閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種半導(dǎo)體器件,包括:

      N個(gè)層疊組,順序地層疊在襯底之上,其中N是大于或等于2的自然數(shù),每個(gè)層疊組包括交替層疊的層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案;以及

      N個(gè)凹部,每個(gè)凹部具有形成在所述N個(gè)層疊組的層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案中的階梯式側(cè)壁,所述N個(gè)凹部中的每個(gè)具有沿第一方向排列的階梯式側(cè)壁。

      2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,還包括縫隙,所述縫隙沿第一方向延伸穿過層疊組,且層疊組通過所述縫隙而分離成第一存儲塊和第二存儲塊。

      3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件,其中,所述凹部中的每個(gè)關(guān)于縫隙對稱地形成。

      4.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件,其中,層疊組包括:

      接觸區(qū),凹部設(shè)置在接觸區(qū)中;以及

      存儲陣列區(qū),存儲陣列區(qū)從接觸區(qū)延伸,且存儲串設(shè)置在存儲陣列區(qū)中,

      其中,接觸區(qū)包括沿縫隙設(shè)置的焊盤部和設(shè)置在縫隙與焊盤部之間的虛設(shè)部。

      5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,還包括:經(jīng)由焊盤部中的凹部耦接至導(dǎo)電圖案的接觸插塞。

      6.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,其中,凹部的深度隨著凹部與存儲陣列區(qū)之間的距離增大而增大。

      7.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,其中,在所述凹部之中,鄰近于存儲陣列區(qū)的第一凹部包括具有多個(gè)階梯的階梯式結(jié)構(gòu),所述多個(gè)階梯包括所述層疊組之中的最上的第N層疊組的導(dǎo)電圖案。

      8.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第一凹部的具有多個(gè)階梯的階梯式結(jié)構(gòu)沿垂直于第一方向的第二方向均勻地延伸。

      9.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第二凹部至第N-1凹部中的每個(gè)包括具有多個(gè)階梯的階梯式結(jié)構(gòu),所述多個(gè)階梯沿垂直于第一方向的第二方向具有高度差。

      10.如權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件,其中,第二凹部至第N-1凹部中的每個(gè)凹部 的具有多個(gè)階梯的階梯式結(jié)構(gòu)包括沿第一方向具有第一高度差的階梯以及沿第二方向具有比第一高度差大的第二高度差的階梯。

      11.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第二凹部至第N-1凹部中的每個(gè)凹部包括:

      第一階梯式側(cè)壁,沿第一方向形成,且具有x個(gè)階梯,所述x個(gè)階梯中的每個(gè)具有層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案的對;以及

      第二階梯式側(cè)壁,沿垂直于第一方向的第二方向具有高度差,所述高度差等于形成第二階梯式側(cè)壁的一對至x+1對層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案的總厚度。

      12.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第N凹部包括具有多個(gè)階梯的階梯式結(jié)構(gòu),所述多個(gè)階梯沿垂直于第一方向的第二方向均勻地延伸。

      13.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第N凹部包括沿第一方向具有第一高度差的階梯,以及沿垂直于第一方向的第二方向具有比第一高度差大的第二高度差的階梯。

      14.如權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體器件,其中,第N凹部包括:

      第一階梯式側(cè)壁,沿第一方向形成,且具有x個(gè)階梯,所述x個(gè)階梯中的每個(gè)具有層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案的對;以及

      第二階梯式側(cè)壁,沿垂直于第一方向的第二方向具有高度差,所述高度差等于形成第二階梯式側(cè)壁的一對至x+1對層間絕緣膜和導(dǎo)電圖案的總厚度。

      15.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件,其中,凹部包括:

      第一凹部,所述第一凹部包括通過所述層疊組之中的最上的第N層疊組的導(dǎo)電圖案限定的階梯式結(jié)構(gòu),且鄰近于存儲陣列區(qū);以及

      第二凹部至第N凹部,所述第二凹部至第N凹部包括具有比第一凹部更大數(shù)量的階梯的階梯式結(jié)構(gòu),且分別延伸到第一層疊組至第N-1層疊組的內(nèi)部,

      其中,第一層疊組至第N-1層疊組中的每個(gè)與第N層疊組相比包括更大數(shù)量的導(dǎo)電圖案。

      16.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件,其中,凹部關(guān)于沿垂直于第一方向的第二方向的軸線對稱地形成。

      17.一種制造半導(dǎo)體器件的方法,包括:

      在襯底上順序地層疊N個(gè)層疊組,所述N個(gè)層疊組包括交替層疊的第一材料膜和第二材料膜,其中,N是2或更大的自然數(shù);

      刻蝕所述層疊組之中的最上的第N層疊組以在第N層疊組中形成N個(gè)第一類型階梯式結(jié)構(gòu),所述N個(gè)第一類型階梯式結(jié)構(gòu)沿第一方向排列;

      在所述層疊組上形成孔型掩膜圖案,所述孔型掩膜圖案包括用于暴露第一類型階梯式結(jié)構(gòu)的開口;以及

      使用孔型掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來執(zhí)行刻蝕過程以形成包括多個(gè)階梯的第二類型階梯式結(jié)構(gòu),所述多個(gè)階梯具有沿第一方向的高度差以及沿垂直于第一方向的第二方向的高度差。

      18.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,第一類型階梯式結(jié)構(gòu)包括多個(gè)階梯,所述多個(gè)階梯具有第一高度差且沿第一方向布置。

      19.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)包括:

      在第N層疊組上形成第一掩膜圖案;以及

      重復(fù)使用第一掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來刻蝕第N層疊組的第一材料膜和第二材料膜以及減小第一掩膜圖案的尺寸,直到在第N層疊組中形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)為止。

      20.如權(quán)利要求19所述的方法,在形成第二類型階梯式結(jié)構(gòu)之前,還包括:

      形成第二掩膜圖案,所述第二掩膜圖案覆蓋第一類型階梯式結(jié)構(gòu)之中的與所述層疊組的存儲陣列區(qū)相鄰的第一類型階梯式結(jié)構(gòu),且包括溝槽,所述溝槽經(jīng)由第二第一類型階梯式結(jié)構(gòu)至第N第一類型階梯式結(jié)構(gòu)而暴露第N-1層疊組,且沿第二方向延伸;以及

      重復(fù)使用第二掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來刻蝕第N-1層疊組的第一材料膜和第二材料膜中的一些以及增大溝槽的寬度,使得在第N-1層疊組中形成額外的階梯式結(jié)構(gòu)。

      21.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)包括:

      在第N層疊組上形成包括第一溝槽的第一掩膜圖案,所述第一溝槽沿第二方向延伸,且沿第一方向彼此間隔開;

      重復(fù)使用第一掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來刻蝕第N層疊組的第一材料膜和第二材料膜以及增大第一溝槽的寬度,使得在第N層疊組中形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)的上階梯;

      形成第二掩膜圖案,所述第二掩膜圖案設(shè)置在第N層疊組之上以覆蓋所述上階梯,且包括沿第二方向延伸的第二溝槽,所述第二溝槽沿第一方向彼此間隔開,且具有比第一溝槽窄的寬度;以及

      重復(fù)使用第二掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來刻蝕第N層疊組的第一材料膜和第二材料膜以及增大第二溝槽的寬度,使得在第N層疊組中形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)的下階梯。

      22.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,孔型掩膜圖案被形成為阻擋第一類型階梯式結(jié)構(gòu)之中的鄰近于層疊組的存儲陣列區(qū)的第一階梯式結(jié)構(gòu),以及經(jīng)由開口來暴露第二階梯式結(jié)構(gòu)至第N階梯式結(jié)構(gòu)。

      23.如權(quán)利要求22所述的方法,其中,排列開口使得開口的中心沿第一方向彼此匹配以暴露第二階梯式結(jié)構(gòu)至第N階梯式結(jié)構(gòu)。

      24.如權(quán)利要求23所述的方法,其中,開口沿第二方向的長度隨著開口與存儲陣列區(qū)之間的距離增大而增大。

      25.如權(quán)利要求23所述的方法,其中,開口包括:

      第一類型開口,暴露鄰近于第一階梯式結(jié)構(gòu)的第二階梯式結(jié)構(gòu);以及

      第二類型開口至第N-1類型開口,第二類型開口至第N-1類型開口沿第一方向關(guān)于中心軸線被布置成對稱的對,所述中心軸線從第一類型開口的中心沿第一方向延伸,其中,對稱的對之間的間隔隨存儲陣列區(qū)與對稱的對之間的距離增大而增大,以及,第二類型開口至第N-1類型開口暴露第三階梯式結(jié)構(gòu)至第N階梯式結(jié)構(gòu)。

      26.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,形成第二類型階梯式結(jié)構(gòu)包括:重復(fù)使用孔型掩膜圖案作為刻蝕阻擋物來刻蝕層疊組的第一材料膜和第二材料膜以及加寬開口,直到第一類型階梯式結(jié)構(gòu)中的任意一個(gè)移動(dòng)至層疊組之中的鄰近于襯底的第一層疊組的內(nèi)部為止。

      27.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,用于形成第二類型階梯式結(jié)構(gòu)的刻蝕過程中的刻蝕深度比用于形成第一類型階梯式結(jié)構(gòu)的刻蝕過程中的刻蝕深度大。

      28.如權(quán)利要求17所述的方法,其中,在形成第二類型階梯式結(jié)構(gòu)之后,還包括:形成縫隙,所述縫隙沿第一方向延伸穿過層疊組,且層疊組通過所述縫隙而被分離成對稱的第一存儲塊和第二存儲塊。

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