半导体器件制造技术

一种半导体器件可以包括：绝缘层，在基板上提供为一体；第一栅电极和第二栅电极，设置在绝缘层上，第一栅电极和第二栅电极在平行于基板的顶表面的第一方向上延伸；第一沟道结构，穿过第一栅电极和绝缘层从而连接到基板；第二沟道结构，穿过第二栅电极和绝缘层从而连接到基板；以及接触，穿过第一栅电极与第二栅电极之间的绝缘层。接触可以连接到形成在基板中的公共源极区域，公共源极区域可以具有第一导电类型。此外，第一栅电极和第二栅电极可以在距离基板相同的水平处在第二方向上彼此间隔开，其中第二方向交叉第一方向并平行于基板的顶表面。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及半导体器件，更具体地，涉及包括三维布置的存储单元的三维(3D)半导体存储器件。
技术介绍
半导体器件已经被高度集成以提供高性能和低成本。半导体器件的集成密度可以直接影响半导体器件的成本，所以已经需要高度集成的半导体器件。常规二维(2D)或者平面存储器件的集成密度可以主要由单位存储单元占据的面积确定。因此，常规2D存储器件的集成密度可以极大地受到形成精细图案的技术的影响。然而，由于需要极高价的装置来形成精细图案，所以2D存储器件的集成密度继续增加但仍是有限的。已经开发了包括三维布置的存储单元的三维(3D)半导体器件以克服以上限制。然而，与2D半导体存储器件相比，3D半导体存储器件的生产会是昂贵的并且会引起有关提供可靠的器件特性的顾虑。
技术实现思路
专利技术构思的实施方式提供能够改善稳定性和集成密度的3D半导体存储器件。—方面，半导体器件可以包括:绝缘层，在基板上提供为一体；第一栅电极和第二栅电极，设置在绝缘层上，第一栅电极和第二栅电极在平行于基板的顶表面的第一方向上延伸；第一沟道结构，穿过第一栅电极和绝缘层从而连接到基板；第二沟道结构，穿过第二栅电极和绝缘层从而连接到基板；接触，穿过第一栅电极与第二栅电极之间的绝缘层，接触连接到形成在基板中的公共源极区域，公共源极区域具有第一导电类型。第一栅电极和第二栅电极可以在距离基板相同的水平处在第二方向上彼此间隔开。第二方向可以交叉第一方向并可以平行于基板的顶表面。在一些实施方式中，绝缘层、第一栅电极和第二栅电极可以构成单元结构，单元结构可以包括重复地层叠在基板上的多个单元结构。与夹置在其间的绝缘层层叠的第一栅电极可以构成第一栅电极结构，与夹置在其间的绝缘层层叠的第二栅电极可以构成第二栅电极结构。第一栅电极结构和第二栅电极结构可以在第二方向上彼此间隔开并且接触夹置在其间。在一些实施方式中，第一栅电极和第二栅电极的每个可以包括凹入侧壁，凹入侧壁可以邻近于接触。当从平面图观看时，接触可以被凹入侧壁围绕。在一些实施方式中，接触与邻近于接触的绝缘层的内侧壁之间的距离可以小于接触与每个凹入侧壁之间的距离。在一些实施方式中，绝缘层可以支撑第一栅电极和第二栅电极两者，绝缘层可以包括穿过第一栅电极和第二栅电极之间的绝缘层的通孔。当从平面图观看时，接触可以设置在通孔中。在一些实施方式中，接触可以包括多个接触，接触可以沿第一方向布置并彼此间隔开。第一栅电极和第二栅电极的每个包括突出侧壁，突出侧壁可以设置在彼此相邻的接触之间。在一些实施方式中，半导体器件还可以包括在第一方向上延伸的公共源极线。公共源极线可以设置在接触上并可以电连接到接触。在一些实施方式中，半导体器件还可以包括在第二方向上延伸的位线。位线可以设置在第一沟道结构和第二沟道结构上并可以电连接到第一沟道结构和第二沟道结构。位线可以与公共源极线竖直地间隔开。在一些实施方式中，接触可以包括多个接触。接触可以在第一方向上布置并可以彼此间隔开。接触中的至少一个可以连接到形成在基板中的接阱区域，接阱区域可以具有第二导电类型。在一些实施方式中，半导体器件可以还包括:栅介电层，覆盖第一栅电极和第二栅电极的顶表面和底表面并设置在第一栅电极与第一沟道结构之间以及第二栅电极与第二沟道结构之间。栅介电层可以延伸以覆盖绝缘层的顶表面和内侧壁。在一些实施方式中，第一沟道结构可以包括多个第一沟道结构。第一沟道结构可以在第一方向上布置并可以彼此间隔开。第二沟道结构可以包括多个第二沟道结构。第二沟道结构可以在第一方向上布置并可以彼此间隔开。接触可以包括多个接触。接触可以在第一沟道结构与第二沟道结构之间在第一方向上布置并可以彼此间隔开。绝缘层可以围绕第一沟道结构的侧壁、第二沟道结构的侧壁以及接触的侧壁。在一些实施方式中，半导体器件可以还包括:第一竖直绝缘体，设置在第一栅电极与第一沟道结构之间；第二竖直绝缘体，设置在第二栅电极与第二沟道结构之间。第一竖直绝缘体和第二竖直绝缘体的每个可以包括电荷存储层。在一些实施方式中，第一沟道结构可以穿过第一栅电极结构，第二沟道结构可以穿过第二栅电极结构。另一方面，半导体器件可以包括:绝缘层，设置在基板上；以及第一栅电极和第二栅电极，设置在绝缘层上，第一栅电极和第二栅电极在平行于基板的顶表面的第一方向上延伸。第一栅电极可以包括第一凹入侧壁和第一突出侧壁，每个第一突出侧壁由彼此相邻的两个第一凹入侧壁限定。第二栅电极可以包括第二凹入侧壁和第二突出侧壁，每个第二突出侧壁由彼此相邻的两个第二凹入侧壁限定。绝缘层可以提供为一体以支撑第一栅电极和第二栅电极两者。第一栅电极和第二栅电极可以在距离基板相同的水平处在第二方向上彼此间隔开。第二方向可以交叉第一方向并可以平行于基板的顶表面。在一些实施方式中，半导体器件可以还包括:公共源极线，与基板以及第一栅电极和第二栅电极竖直地间隔开。公共源极线可以在第一方向上延伸，当从平面图观看时，公共源极线可以设置在第一栅电极与第二栅电极之间。在一些实施方式中，绝缘层可以包括多个绝缘层，第一栅电极可以包括多个第一栅电极，第二栅电极可以包括多个第二栅电极。绝缘层、第一栅电极和第二栅电极可以重复地层叠在基板上。第一栅电极可以与夹置在其间的绝缘层竖直地层叠并可以构成第一栅电极结构。第二栅电极可以与夹置在其间的绝缘层竖直地层叠并可以构成第二栅电极结构。当从平面图观看时第一栅电极结构可以在第二方向上与第二栅电极结构间隔开并且公共源极线夹置在其间。在一些实施方式中，半导体器件可以还包括:接触，穿过绝缘层并设置在第一栅电极与第二栅电极之间。接触可以设置在基板与公共源极线之间，公共源极线可以通过接触电连接到基板。在一些实施方式中，第一凹入侧壁中的一个和第二凹入侧壁中的一个可以邻近于接触，当从平面图观看时，接触可以被第一凹入侧壁中的所述一个与第二凹入侧壁中的所述一个围绕。在一些实施方式中，半导体器件可以还包括:第一沟道结构，穿过第一栅电极和绝缘层从而连接到基板，第一沟道结构在第一方向上布置；第二沟道结构，穿过第二栅电极和绝缘层从而连接到基板，第二沟道结构在第一方向上布置。又一方面，半导体器件可以包括:层叠结构，包括交替地和重复地在基板上层叠的栅电极和绝缘层；公共源极线，设置在层叠结构上并在平行于基板的顶表面的第一方向上延伸；沟道结构，穿过层叠结构并在第一方向上布置，沟道结构彼此间隔开。当从平面图观看时，每个栅电极可以分成在第二方向上彼此间隔开的部分，并且公共源极线夹置在所述部分之间。每个绝缘层在公共源极线下方可以不在第二方向上被划分。第二方向可以交叉第一方向并可以平行于基板的顶表面。【附图说明】考虑附图和伴随的详细说明，专利技术构思的多个方面将变得更加明显。图1是示出根据专利技术构思的实施方式的3D半导体存储器件的单元阵列的示意性电路图；图2是示出根据专利技术构思的实施方式的3D半导体存储器件的平面图；图3A是图2的部分‘M’的放大平面图以示出根据专利技术构思的一些实施方式的3D半导体存储器件的单元区域；图3B是根据一个实施方式沿图3A的线1_1’截取的截面图；图3C是根据一个实施方式沿图3A的线11-11’截取的截面图；图4A至4G是相应于图3A的线1_1 ’的截面图以示出用于制造根据专利技术构思的一些实施方式的3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：绝缘层，在基板上提供为一体；设置在所述绝缘层上的第一栅电极和第二栅电极，所述第一栅电极和第二栅电极在平行于所述基板的顶表面的第一方向上延伸；第一沟道结构，穿过所述第一栅电极和所述绝缘层从而连接到所述基板；第二沟道结构，穿过所述第二栅电极和所述绝缘层从而连接到所述基板；和接触，穿过位于所述第一栅电极和第二栅电极之间的所述绝缘层，所述接触连接到形成在所述基板中的公共源极区域，所述公共源极区域具有第一导电类型，其中所述第一栅电极和第二栅电极在距离所述基板相同的水平处在第二方向上彼此间隔开，其中所述第二方向交叉所述第一方向并平行于所述基板的所述顶表面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金泓秀，李宪国，黄志勋，
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