垂直非易失性存储装置及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了垂直非易失性存储装置及其制造方法。其中一种垂直非易失性存储装置包括：栅电极，在垂直于基板的上表面的第三方向上堆叠在基板的第一区域中，该基板包括第一区域和围绕第一区域的第二区域；沟道，在第三方向上延伸穿过栅电极；导电焊盘，在第二区域中在平行于基板的上表面的第一方向上分别从栅电极延伸；绝缘焊盘，在第二区域中在垂直于第一方向的第二方向上分别从栅电极和导电焊盘延伸；接触插塞，分别电连接到导电焊盘；以及第一参考结构，在第二区域中且在绝缘焊盘中的至少一个绝缘焊盘下面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
已经发展了与常规的水平非易失性存储装置相比表现出增加的集成密度的垂直非易失性存储装置。这些垂直非易失性存储装置可以包括布置成阶梯形状的多个字线焊盘，接触插塞可以形成在每个字线焊盘上，将字线焊盘电连接到上配线结构。接触插塞垂直地延伸穿过装置结构以直接接触字线焊盘中的相应字线焊盘。
技术实现思路
示例实施方式提供表现出优良的电性能的垂直非易失性存储装置以及制造这样的垂直非易失性存储装置的方法。根据示例实施方式，提供一种垂直非易失性存储装置，该垂直非易失性存储装置包括基板，该基板具有既在第一方向上又在基本上垂直于第一方向的第二方向上延伸的上表面，基板包括第一区域和围绕第一区域的第二区域。垂直非易失性存储装置还包括在第三方向上堆叠在基板的第一区域中的多个栅电极，第三方向基本上垂直于第一方向和第二方向两者。装置还包括沟道、导电焊盘、绝缘焊盘、接触插塞和第一参考结构。沟道在第三方向上延伸穿过栅电极。导电焊盘在基板的第二区域中，并在第一方向上从相应的栅电极延伸。绝缘焊盘在基板的第二区域中，并在第二方向上从相应的栅电极延伸。接触插塞电连接到相应的导电焊盘。第一参考结构在基板的第二区域中的绝缘焊盘中的至少一个下面。在示例实施方式中，第一参考结构可以在第一方向上延伸。在示例实施方式中，第一区域可以具有当从上方观看时的矩形形状，第一参考结构可以形成在第二区域的沿第二方向邻近第一区域的部分中。在示例实施方式中，多个额外的第一参考结构可以形成在基板的第二区域中，多个额外的第一参考结构的每个可以在第一方向上延伸。在示例实施方式中，第一参考结构可以包括在基板的第二区域中的沟槽以及绝缘焊盘中的至少一个的具有大致凹入形状的部分。在示例实施方式中，导电焊盘可以堆叠在基板上成从最靠近基板的底层(bottomlevel)到最远离基板的顶层(top level)的多个层，导电焊盘在第一方向上的长度可以从底层到顶层逐渐减小，绝缘焊盘可以堆叠在基板上层从最靠近基板的最低层到最远离基板的最高层的多个层，绝缘焊盘在第二方向上的长度可以从最低层到最高层逐渐减小。在示例实施方式中，垂直非易失性存储装置还可以包括在基板的第二区域中的第二参考结构。第二参考结构可以接触绝缘焊盘中的至少一些，并可以比绝缘焊盘中的最下面的一个的端部更靠近第一区域。 在示例实施方式中，第二参考结构可以在第一方向上延伸。在示例实施方式中，第二参考结构可以包括与绝缘焊盘基本上相同的材料，并可以包括具有大体凹入形状的至少一个层。在示例实施方式中，导电焊盘可以包括与栅电极的材料基本上相同的材料。在示例实施方式中，垂直非易失性存储装置还可以包括在沟道和每个栅电极之间的隧道绝缘层图案、电荷存储层图案和阻挡层图案。根据示例实施方式，提供一种制造垂直非易失性存储装置的方法。在该方法中，提供一种基板，该基板具有第一区域和围绕第一区域的第二区域。第一沟槽形成在基板的第二区域中。多个第一绝缘层和多个第一牺牲层交替地形成在基板上。第一绝缘层中的至少一个和/或第一牺牲层中的至少一个包括在第一沟槽中形成第一参考结构的凹入部分。在基板的第二区域中的第一绝缘层和第一牺牲层被部分地除去以分别形成第一绝缘层图案和第一牺牲层图案，第一绝缘层图案和第一牺牲层图案组成第一模具结构，第一模具结构在至少两个边缘上具有其中面积从底层到顶层减小的阶梯形状。第一绝缘层图案和第一牺牲层图案的位置和尺寸使用第一参考结构来监控。沟道形成在基板的第一区域中，延伸穿过第一绝缘层图案和第一牺牲层图案。基板的第一区域中的第一牺牲层图案分别用栅电极代替。在示例实施方式中，在监控第一绝缘层图案和第一牺牲层图案的位置和尺寸之后，第一绝缘层图案和第一牺牲层图案被部分地除去以形成第二沟槽。多个第二牺牲层和多个第二绝缘层交替地堆叠在第一绝缘层图案中的最上面的一个和第一牺牲层图案中的最上面的一个上以及在第二沟槽中，其中第二绝缘层中的至少一个和/或第二牺牲层的至少一个包括在第二沟槽中形成第二参考结构的至少一部分的凹入部分。在基板的第二区域中的第二绝缘层和第二牺牲层被部分地除去以分别形成具有其中面积从底层到顶层减小的阶梯形状的第二绝缘层图案和第二牺牲层图案。第二绝缘层图案和第二牺牲层图案的位置和尺寸使用第二参考结构来监控。沟道穿过第一和第二绝缘层图案以及第一和第二牺牲层图案形成。当第一牺牲层图案在基板的第一区域中的部分用相应的栅电极代替时，第二牺牲层图案在基板的第一区域中的部分也用额外的相应的栅电极代替。在示例实施方式中，当第一牺牲层图案在基板的第一区域中的部分用相应的栅电极替换时，在基板的其中没有形成第一沟槽的第二区域中的第一牺牲层图案可以分别用导电焊盘代替，导电焊盘包括与栅电极的材料基本上相同的材料。在示例实施方式中，还可以形成接触相应的导电焊盘的接触插塞。根据示例实施方式，在制造垂直非易失性存储装置的方法中，可以形成第一参考结构，用于监控模具结构的绝缘层图案和牺牲层图案的位置和/或尺寸。参考结构可以不形成在周边电路区中而是可以替代地仅形成在单元区域中，使得垂直非易失性存储装置可以具有高集成度而与参考结构无关。另外，参考结构可以不形成在其中形成接触接触插塞的导电焊盘的区域中，并可以仅形成在其中形成绝缘焊盘的区域中。因此，即使具有参考结构，垂直非易失性存储装置也可以适当地操作。根据示例实施方式，提供一种垂直非易失性存储装置，该垂直非易失性存储装置包括具有上表面和底表面的基板，上表面在第一方向和基本上垂直于第一方向的第二方向两者上延伸，底表面在第三方向上与上表面间隔开，第三方向基本上垂直于第一方向和第二方向两者。垂直非易失性存储装置包括在第三方向上堆叠在基板上的多个栅电极和在第三方向上穿过栅电极延伸的沟道。多个导电焊盘在第三方向上堆叠在基板上，导电焊盘在第一方向上从相应的栅电极延伸。多个绝缘焊盘在第二方向上从栅电极中的相应栅电极延伸，接触插塞在第三方向上延伸并电连接到导电焊盘中的相应导电焊盘。第一参考结构提供在绝缘焊盘中的至少一个绝缘焊盘下面。第一参考结构包括沟槽，沟槽包括其中具有凹入部分的至少一个材料层。在示例实施方式中，至少一个材料层包括其中一个绝缘焊盘。在一些实施方式中，至少一个材料层可以包括其中一个绝缘焊盘以及牺牲层的凹入部分。在示例实施方式中，第一参考结构可以在第一方向上延伸。在示例实施方式中，导电焊盘可以堆叠在基板上成从最靠近基板的底层(bottomlevel)到最远离基板的顶层(top level)的多个层，导电焊盘在第一方向上的长度可以从底层到顶层逐渐减小。在这些实施方式中，绝缘焊盘可以堆叠在基板上成从最靠近基板的最低层到最远离基板的最高层的多个水平，绝缘焊盘在第二方向上的长度可以从最低层到最高层逐渐减小。在示例实施方式中，垂直非易失性存储装置还可以包括在绝缘焊盘中的至少一个绝缘焊盘下面的第二参考结构，第二参考结构包括其中一个绝缘焊盘的凹入部分。在示例实施方式中，第二参考结构可以比绝缘焊盘中的最下面的一个的端部更靠近栅电极。在示例实施方式中，第二参考结构可以在第一方向上延伸。在示例实施方式中，第二参考结构可以沿在第三方向上延伸的轴交叠第一参考结构。【附图说明】从以下结合附图的详细描述，示例实施方式将被本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种垂直非易失性存储装置，包括：基板，具有既在第一方向又在基本上垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的上表面，所述基板包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域；多个栅电极，在第三方向上堆叠在所述基板的所述第一区域中，所述第三方向基本上垂直于所述第一方向和所述第二方向两者；沟道，在所述第三方向上延伸穿过所述栅电极；导电焊盘，在所述基板的所述第二区域中，所述导电焊盘中的各个导电焊盘在所述第一方向上从相应的栅电极延伸；绝缘焊盘，在所述基板的所述第二区域中，所述绝缘焊盘中的各个绝缘焊盘在所述第二方向上从相应的栅电极延伸；多个接触插塞，所述多个接触插塞中的各个接触插塞电连接到相应的导电焊盘；以及第一参考结构，在所述基板的所述第二区域中且在至少一个所述绝缘焊盘下面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李淳永，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR