[發(fā)明專利]三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010656708.8
• 申請(qǐng)日: 2020-07-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112992861A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金定煥;金鎮(zhèn)浩;田炳現(xiàn);崔暢云
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)思開(kāi)海力士有限公司
• 主分類號(hào): H01L23/538
• 分類號(hào): H01L23/538;H01L27/11521;H01L27/11556;H01L27/11568;H01L27/11582
• 代理公司: 北京三友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 劉久亮;黃綸偉

三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包括：?jiǎn)卧獏^(qū)域，其限定有穿過(guò)交替地層疊的電極層和層間電介質(zhì)層的垂直溝道；階梯區(qū)域，其在第一方向上與單元區(qū)域相鄰設(shè)置，并且限定有聯(lián)接至以不同長(zhǎng)度延伸的電極層的接觸件；第一開(kāi)口，其在階梯區(qū)域中穿過(guò)電極層和層間電介質(zhì)層；第二開(kāi)口，其在單元區(qū)域中穿過(guò)電極層和層間電介質(zhì)層；下布線，其與限定在基板上的外圍電路聯(lián)接；頂布線，其設(shè)置在電極層和層間電介質(zhì)層上方并與接觸件聯(lián)接；以及垂直通孔，其聯(lián)接下布線和頂布線，其中，垂直通孔包括穿過(guò)第一開(kāi)口的第一垂直通孔和穿過(guò)第二開(kāi)口的第二垂直通孔。

技術(shù)領(lǐng)域

各個(gè)實(shí)施方式總體上涉及半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置，并且具體地涉及三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。

背景技術(shù)

為了滿足消費(fèi)者對(duì)優(yōu)異性能和低價(jià)格的需求，必須增加半導(dǎo)體裝置中的集成度。由于二維或平面半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的集成度主要由單位存儲(chǔ)器單元所占據(jù)的面積決定，因此集成度受精細(xì)圖案形成技術(shù)的水平的影響很大。然而，由于形成精細(xì)圖案需要非常昂貴的裝備，因此盡管二維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的集成度仍在增加，但其仍然受到限制。為了克服這些限制，已經(jīng)提出了包括三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置的替代方案，該三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置包括三維布置的存儲(chǔ)器單元。

在三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置中，可以通過(guò)增加行線的層疊數(shù)量來(lái)增加集成度。然而，由于聯(lián)接至行線的布線的數(shù)量與行線的數(shù)量成比例地增加，因此需要大量的金屬層。

發(fā)明內(nèi)容

各種實(shí)施方式涉及能夠有助于減少金屬層的數(shù)量的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置。

在實(shí)施方式中，一種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置可以包括：?jiǎn)卧獏^(qū)域，其限定有多個(gè)垂直溝道，多個(gè)垂直溝道穿過(guò)交替層疊在源極板上的多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；階梯區(qū)域，其在平行于源極板的頂表面的第一方向上與單元區(qū)域相鄰設(shè)置，并且限定有聯(lián)接至以不同長(zhǎng)度延伸的多個(gè)電極層的多個(gè)接觸件；第一開(kāi)口，其在階梯區(qū)域中在垂直方向上穿過(guò)多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；第二開(kāi)口，其在單元區(qū)域中在垂直方向上穿過(guò)多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；多條下布線，其設(shè)置在源極板下方，并與外圍電路聯(lián)接，外圍電路限定在源極板下方的基板上；多條頂布線，其設(shè)置在多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層上方并與多個(gè)接觸件聯(lián)接；以及多個(gè)垂直通孔，其聯(lián)接多條下布線和多條頂布線。垂直通孔可以包括穿過(guò)第一開(kāi)口的多個(gè)第一垂直通孔和穿過(guò)第二開(kāi)口的多個(gè)第二垂直通孔。

在實(shí)施方式中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置可以包括：?jiǎn)卧獏^(qū)域，其具有多個(gè)垂直溝道，多個(gè)垂直溝道穿過(guò)交替地層疊在源極板上的多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；階梯區(qū)域，其在平行于源極板的頂表面的第一方向上與單元區(qū)域相鄰，并且具有聯(lián)接至以不同長(zhǎng)度延伸到階梯區(qū)域中的多個(gè)電極層的多個(gè)接觸件；第一開(kāi)口，其在階梯區(qū)域中在垂直方向上穿過(guò)多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；第二開(kāi)口和第三開(kāi)口，其在單元區(qū)域中在垂直方向上穿過(guò)多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層，并沿第一方向布置；多條下布線，其設(shè)置在源極板下方，并與外圍電路聯(lián)接，外圍電路限定在源極板下方的基板上；多條頂布線，其設(shè)置在多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層上方并與多個(gè)接觸件聯(lián)接；以及多個(gè)垂直通孔，其聯(lián)接多條下布線和多條頂布線。多個(gè)垂直通孔可以包括穿過(guò)第一開(kāi)口的多個(gè)第一垂直通孔、穿過(guò)第二開(kāi)口的多個(gè)第二垂直通孔、和穿過(guò)第三開(kāi)口的多個(gè)第三垂直通孔。

在實(shí)施方式中，半導(dǎo)體存儲(chǔ)器裝置可以包括：多個(gè)傳輸晶體管，其限定在基板中，基板限定有單元區(qū)域、從單元區(qū)域在第一方向上延伸的階梯區(qū)域、以及從階梯區(qū)域在第一方向上延伸的外圍區(qū)域；多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層，其在多個(gè)傳輸晶體管上方的源極板上交替地層疊；垂直溝道，其在單元區(qū)域中穿過(guò)多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層；多條下布線，其設(shè)置在多個(gè)傳輸晶體管與源極板之間，并聯(lián)接至多個(gè)傳輸晶體管；多條頂布線，其設(shè)置在電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層上方，并在階梯區(qū)域中通過(guò)分別聯(lián)接至多個(gè)電極層的多個(gè)接觸件聯(lián)接至多個(gè)電極層；以及多個(gè)垂直通孔，其聯(lián)接多條頂布線和多條下布線。多個(gè)垂直通孔可以包括在階梯區(qū)域中穿過(guò)限定在電極層和層間電介質(zhì)層中的第一開(kāi)口的第一垂直通孔，以及在單元區(qū)域中穿過(guò)限定在多個(gè)電極層和多個(gè)層間電介質(zhì)層中的第二開(kāi)口的第二垂直通孔。

附圖說(shuō)明