[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201010591699.5
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102122661A
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 孫龍勛;黃棋鉉;白升宰;鄭載勛
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L29/78;H01L29/06;H01L29/10;G11C16/04;H01L21/8247
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 馮玉清

1.一種半導體器件，包括：

在水平方向上延伸的半導體材料的基板；

在所述基板上的多個層間電介質層；

多個柵圖案，每個柵圖案在相鄰的下層間電介質層與相鄰的上層間電介質層之間；

半導體材料的垂直溝道，在所述基板上并沿垂直方向延伸穿過所述多個層間電介質層和所述多個柵圖案，所述垂直溝道具有外側壁，該外側壁具有多個溝道凹陷，每個溝道凹陷對應于所述多個柵圖案中的柵圖案，所述垂直溝道具有內側壁；以及

信息存儲層，在每個柵圖案與所述垂直溝道之間在所述凹陷中，使所述柵圖案與所述垂直溝道絕緣。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述垂直溝道具有杯形，且所述半導體器件還包括填充所述垂直溝道中的垂直腔的垂直溝道絕緣體。

3.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述垂直溝道包括第一和第二相對板，該第一和第二相對板彼此間隔開，且所述半導體器件還包括在所述第一和第二相對板之間的垂直溝道絕緣體。

4.根據權利要求1所述的半導體器件，還包括位于所述多個柵圖案中的最下面的柵圖案與所述基板之間的蝕刻停止層。

5.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述多個柵圖案中的最下面的柵圖案位于所述基板的頂表面中的基板凹陷中。

6.根據權利要求1所述的半導體器件，其中每個溝道凹陷具有圓化凹入表面，該圓化凹入表面與具有配合的圓化凸起表面的對應一個柵圖案相對，其中每個柵圖案的圓化凸起表面位于對應溝道凹陷的圓化凹入表面中。

7.根據權利要求6所述的半導體器件，其中位于所述溝道凹陷中的所述柵圖案的所述配合的圓化凸起表面在所述垂直方向上的寬度大于位于所述柵圖案的所述相鄰的下層間電介質層與所述相鄰的上層間電介質層之間的所述柵圖案的體部分的厚度。

8.根據權利要求6所述的半導體器件，其中位于所述溝道凹陷中的所述柵圖案的所述配合的圓化凸起表面在所述垂直方向上的寬度小于位于所述柵圖案的所述相鄰的下層間電介質層與所述相鄰的上層間電介質層之間的所述柵圖案的體部分的厚度。

9.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述垂直溝道的在水平方向上與所述溝道凹陷相鄰的第一部分的外側部與內側壁之間的第一距離小于所述垂直溝道的在所述水平方向上與所述層間電介質層相鄰的第二部分的外側壁與內側壁之間的第二距離。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述信息存儲層還沿水平方向在所述柵圖案與所述相鄰的上層間電介質層之間延伸，并且在水平方向上在所述柵圖案與所述相鄰的下層間電介質層之間延伸。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，其中：

所述多個柵圖案中的最上面的柵圖案包含上選擇晶體管的上選擇柵；

所述多個柵圖案中的最下面的柵圖案包含下選擇晶體管的下選擇柵；

所述多個柵圖案中在所述上選擇柵與所述下選擇柵之間的剩余柵圖案包含所述半導體器件的公共串的存儲單元晶體管的控制柵；

沿所述半導體器件的第一水平方向布置的共用所述半導體器件的同一層的存儲單元晶體管的控制柵被連接從而提供所述半導體器件的字線；

所述半導體器件的公共串的存儲單元晶體管通過所述垂直溝道串聯耦接在一起；

沿所述半導體器件的第二水平方向布置的多個垂直溝道的上部分被連接以提供所述半導體器件的位線；以及

所述半導體器件包括半導體存儲器。

12.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述內側壁在所述垂直方向上線形延伸。

13.一種半導體器件，包括：

在水平方向上延伸的半導體材料的基板；

在所述基板上的多個層間電介質層；

多個柵圖案，每個柵圖案在相鄰的下層間電介質層與相鄰的上層間電介質層之間；

半導體材料的垂直溝道，在所述基板上并沿垂直方向延伸穿過所述多個層間電介質層和所述多個柵圖案，所述垂直溝道具有外側壁，該外側壁具有多個溝道凹陷，每個溝道凹陷對應于所述多個柵圖案中的一柵圖案，所述多個柵圖案中的最下面的柵圖案位于所述基板的頂表面中的基板凹陷中；以及

信息存儲層，在每個柵圖案與所述垂直溝道之間在所述溝道凹陷中，使所述柵圖案與所述垂直溝道絕緣。