[發明專利]三維半導體元件及其制造方法

有效

• 申請號: 201710153110.5
• 申請日: 2017-03-15
• 公開（公告）號: CN108630693B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 江昱維;邱家榮
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L27/11529
• 分類號: H01L27/11529;H01L27/11551;H01L27/11573;H01L27/11578
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種三維半導體元件，包括：

一基板，包括一陣列區域和鄰近該陣列區域的一階梯區域，其中該階梯區域包括N個梯級，N為大于或等于1的整數；

一疊層，具有多層結構疊置于該基板上，且該多層結構包括有源層與絕緣層交錯設置于該基板上方，該疊層包括多個次疊層形成于該基板上，這些次疊層與該階梯區域的該N個梯級對應設置以分別形成接觸區域，各接觸區域包含降落區域，在沿一第一方向上具有一第一寬度，其中于這些接觸區域中各這些次疊層的一最上層有源層包括一金屬硅化物層，在沿該第一方向上具有一第二寬度，其中第一寬度等于第二寬度；

多層結構連接器，分別位于對應的這些接觸區域，且這些多層結構連接器系向下延伸以電性連接各個這些次疊層的該金屬硅化物層；和

一介電層，形成于這些接觸區域的這些次疊層上，且這些多層結構連接器系在該介電層中向下延伸，其中該介電層直接接觸各個這些次疊層的該金屬硅化物層，于這些接觸區域中這些次疊層的這些金屬硅化物層系做為這些次疊層的降落區域，且所有的這些降落區域除了被這些多層結構連接器接觸的部分以外都被該介電層直接覆蓋；

其中，于這些接觸區域中這些次疊層的這些有源層的側端包括金屬硅化物部份。

2.一種三維半導體元件的制造方法，包括：

提供具有一陣列區域和鄰近該陣列區域的一階梯區域的一基板，其中該階梯區域包括N個梯級，N為大于或等于1的整數；

形成具有多層結構的一疊層于該基板上，且該多層結構包括有源層與絕緣層交錯設置于該基板上方，該疊層包括多個次疊層形成于該基板上，這些次疊層與該階梯區域的該N個梯級對應設置以分別形成接觸區域，各接觸區域包含降落區域，在沿一第一方向上具有一第一寬度，其中于這些接觸區域中各這些次疊層的一最上層有源層包括一金屬硅化物層，在沿該第一方向上具有一第二寬度，其中第一寬度等于第二寬度；

形成多層結構連接器分別位于對應的這些接觸區域，且這些多層結構連接器系向下延伸以電性連接各個這些次疊層的該金屬硅化物層；和

形成一介電層于這些接觸區域的這些次疊層上，且這些多層結構連接器系在該介電層中向下延伸，其中該介電層直接接觸各個這些次疊層的該金屬硅化物層，于這些接觸區域中這些次疊層的這些金屬硅化物層系做為這些次疊層的降落區域，且所有的這些降落區域除了被這些多層結構連接器接觸的部分以外都被該介電層直接覆蓋；

其中，于這些接觸區域中這些次疊層的這些有源層的側端包括金屬硅化物部份。

3.根據權利要求2所述的方法，其中這些有源層的這些金屬硅化物部份系與一介電層直接接觸，該介電層形成于這些接觸區域的這些次疊層上，且這些多層結構連接器系在該介電層中向下延伸。

4.根據權利要求3所述的方法，其中形成各這些次疊層的該金屬硅化物層包括：

形成這些次疊層于這些接觸區域中，這些次疊層包括多晶硅層以做為這些有源層且與這些絕緣層交錯設置于該基板上方；

移除這些接觸區域中各這些次疊層的一最上層絕緣層；

沉積一金屬層于這些接觸區域中各這些次疊層的一最上層多晶硅層上；以及

對這些次疊層和該金屬層進行熱退火處理以于這些接觸區域的各這些次疊層形成該金屬硅化物層。

5.根據權利要求4所述的方法，其中該金屬層亦沉積于這些次疊層的裸露側壁上，在進行前述熱退火處理后系于這些次疊層對應這些裸露側壁的這些有源層的各個側端形成一金屬硅化物部份。