[發明專利]半導體器件及其制造方法

有效

• 申請號: 201810275599.8
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN109346469B
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 樸海贊;金在澤
• 申請（專利權）人: 愛思開海力士有限公司
• 主分類號: H01L27/115
• 分類號: H01L27/115;H01L27/11551;H01L27/11578
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 李輝;劉久亮

半導體器件及其制造方法。一種半導體器件包括設置在基板上的層疊結構，該層疊結構包括犧牲層和絕緣層交替地層疊的第一區域以及導電層和絕緣層交替地層疊的第二區域。該層疊結構還包括設置在第一區域與第二區域之間的邊界處的第一狹縫絕緣層，其中，該第一狹縫絕緣層穿透層疊結構并在一個方向上延伸。該層疊結構還包括設置在第二區域中的多個狹縫絕緣圖案，其中，所述多個狹縫絕緣圖案穿透層疊結構并沿著所述一個方向布置。導電層當中的至少一個導電層在第一狹縫絕緣層與狹縫絕緣圖案之間彎曲。

技術領域

本公開的一方面涉及電子裝置，更具體地講，涉及一種半導體器件及其制造方法。

背景技術

非易失性存儲器裝置是即使在存儲器裝置的電源被切斷時仍保持所存儲的數據的存儲器裝置。由于存儲器單元在基板上以單層形成的二維非易失性存儲器裝置的集成度的改進達到其極限，近來已提出了存儲器單元在基板上垂直地層疊的三維非易失性存儲器裝置。

三維非易失性存儲器裝置包括交替地層疊的層間絕緣層和柵極以及穿透層間絕緣層和柵極的溝道層。存儲器單元沿著溝道層層疊。已開發了各種結構和制造方法以改進三維非易失性存儲器裝置的操作可靠性。然而，由于這項新技術尚處于起步階段，所以仍有待進行許多改進。

發明內容

本文的實施方式涉及具有層疊結構的穩定三維(3-D)半導體器件的改進的特性和制造方法。在一些情況下，這些半導體器件包括多個層疊的存儲器單元。

根據本公開的一方面，提供了一種半導體器件，該半導體器件包括設置在基板上的層疊結構，該層疊結構具有犧牲層和絕緣層交替地層疊的第一區域以及導電層和絕緣層交替地層疊的第二區域。該半導體器件還包括設置在第一區域與第二區域之間的邊界處的第一狹縫絕緣層，該第一狹縫絕緣層穿透層疊結構并在一個方向上延伸。該半導體器件還包括設置在第二區域中的多個狹縫絕緣圖案，所述多個狹縫絕緣圖案穿透層疊結構并沿著所述一個方向布置，其中，導電層當中的至少一個導電層在第一狹縫絕緣層與狹縫絕緣圖案之間彎曲。

根據本公開的一方面，提供了一種半導體器件，該半導體器件包括：具有交替地層疊的犧牲層和絕緣層的第一層疊結構；以及具有交替地層疊的導電層和絕緣層的第二層疊結構。該半導體器件另外包括：設置在第一層疊結構與第二層疊結構之間的第一狹縫絕緣層，并且該第一狹縫絕緣層在一個方向上延伸。該半導體器件還具有穿透第二層疊結構的多個狹縫絕緣圖案，所述多個狹縫絕緣圖案沿著所述一個方向布置，其中，狹縫絕緣圖案具有比第一狹縫絕緣層低的高度。

根據本公開的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括以下步驟：在基板上形成層疊結構，該層疊結構包括交替地層疊的犧牲層和絕緣層；以及形成穿透層疊結構并在一個方向上延伸的第一狹縫絕緣層。該方法還包括以下步驟：形成穿透層疊結構并沿著所述一個方向布置的多個狹縫絕緣圖案；以及形成穿透層疊結構并在所述一個方向上延伸的第二狹縫，其中，狹縫絕緣圖案被設置在第一狹縫絕緣層與第二狹縫之間。該方法還包括以下步驟：通過第二狹縫利用導電層取代設置在第一狹縫絕緣層與狹縫絕緣圖案之間以及狹縫絕緣圖案與第二狹縫之間的犧牲層，其中，導電層當中的至少一個導電層在第一狹縫絕緣層與狹縫絕緣圖案之間彎曲。

根據本公開的一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，該方法包括以下步驟：形成層疊結構，該層疊結構包括交替地層疊的犧牲層和絕緣層；以及形成穿透層疊結構并在一個方向上延伸的第一狹縫絕緣層。該方法另外包括以下步驟：形成穿透層疊結構并沿著所述一個方向布置的多個狹縫絕緣圖案；以及還形成穿透層疊結構并在所述一個方向上延伸的第二狹縫，其中，狹縫絕緣圖案被設置在第一狹縫絕緣層與第二狹縫之間。該方法還包括以下步驟：通過經由第二狹縫去除犧牲層以使得設置在第一狹縫絕緣層的一側的犧牲層保留，設置在第一狹縫絕緣層的另一側的犧牲層被去除來形成開口。該方法還包括以下步驟：執行熱處理工藝，其中，第一狹縫絕緣層和狹縫絕緣圖案以不同的高度收縮；以及在所述開口中形成導電層。

附圖說明