半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

这里可提供一种半导体装置及其制造方法。该半导体装置可包括：第一源种子层；第二源种子层，其被设置在第一源种子层上方与第一源种子层间隔开的位置处，并且源区域插置在第一源种子层与第二源种子层之间；单元插塞，其被配置为穿透第二源种子层并延伸到源区域中，所述单元插塞被设置在与第一源种子层间隔开的位置处。该半导体装置还可包括层间源层，该层间源层被配置为填充源区域。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法
本公开的各种实施方式涉及半导体装置及其制造方法，更具体地，涉及一种三维半导体存储器装置及其制造方法。
技术介绍
半导体存储器装置包括被配置为存储数据的多个存储器单元。为了半导体存储器装置的高度集成，存储器单元可三维布置。存储器单元三维布置的三维半导体存储器装置包括交替地层叠的层间绝缘层和字线以及形成在穿过层间绝缘层和字线的沟道孔中的沟道层。存储器单元沿着沟道层层叠。形成包括隧道绝缘层、数据存储层和阻挡绝缘层中的至少一个的存储器层以包围沟道层。沟道层可联接至位线和源层。随着层叠的存储器单元的数量增加，将沟道层与源层联接的难度级别增加。另外，可靠地确保源层的电特性变得困难。
技术实现思路
本公开的各种实施方式涉及一种可以可靠地确保源层的电特性的半导体装置以及制造该半导体装置的方法。本公开的实施方式可提供一种半导体装置。该半导体装置可包括第一源种子层；第二源种子层，其被设置在第一源种子层上方与第一源种子层间隔开的位置处，并且源区域插置在第一源种子层与第二源种子层之间；单元插塞，其被配置为穿透第二源种子层并延伸到源区域中，所述单元插塞被设置在与第一源种子层间隔开的位置处；以及层间源层，其被配置为填充源区域。该半导体装置还可包括至少一个虚拟插塞，该至少一个虚拟插塞被配置为穿透第二源种子层并经由源区域延伸到第一源种子层中。本公开的实施方式可提供一种制造半导体装置的方法。该方法可包括以下步骤：形成包括依次层叠的第一源种子层、牺牲层和第二源种子层的初始源层叠结构；形成穿透第二源种子层并延伸到牺牲层中的第一沟道层，各个第一沟道层被多层层包围；通过源通孔去除牺牲层和多层层，使得形成为暴露第一沟道层的底部的源区域在第一源种子层与第二源种子层之间开放；以及从源区域中暴露的第一沟道层、第一源种子层和第二源种子层生长层间源层。该方法还可包括以下步骤：形成穿透第二源种子层和牺牲层并延伸到第一源种子层中的至少一个第二沟道层，所述第二沟道层被多层层包围。附图说明图1是示出根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图；图2A至图2K是示出根据本公开的实施方式的半导体装置的制造方法的截面图；图3是示出根据本公开的实施方式的存储器系统的配置的框图；以及图4是示出根据本公开的实施方式的计算系统的配置的框图。具体实施方式以下将参照附图更充分地描述示例实施方式；然而，实施方式可按照不同的形式具体实现，不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，这些实施方式被提供以使得本公开将彻底和完整，并且将向本领域技术人员充分传达示例实施方式的范围。在附图中，为了例示清晰，尺寸可能被夸大。将理解，当元件被称为在两个元件“之间”时，该元件可以是这两个元件之间的仅有元件，或者也可存在一个或更多个中间元件。相同的标号始终表示相同的元件。以下，将参照附图描述实施方式。本文中参照作为实施方式(以及中间结构)的示意图的横截面图来描述实施方式。因此，由于例如制造技术和/或公差而相对于例示形状的变化是预期的。因此，实施方式不应被解释为限于本文所示的区域的特定形状，而是可包括例如由制造导致的形状偏差。在附图中，为了清晰起见，层和区域的长度和尺寸可能被夸大。附图中的相同标记可表示相同元件。诸如“第一”和“第二”的术语可用于描述各种组件，但是这些术语不应限制各种组件。这些术语仅用于将组件与其它组件相区分。例如，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，第一组件可被称为第二组件，并且第二组件可被称为第一组件等。另外，“和/或”可包括所提及的组件中的任一个或组合。另外，只要在句子中没有具体地提及形式，单数形式可包括复数形式。另外，本说明书中所使用的“包括/包含”表示一个或更多个组件、步骤、操作和元素存在或被添加。另外，除非另外定义，否则本说明书中所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与相关领域的技术人员通常理解的含义相同的含义。常用字典中定义的术语应被解释为具有与在相关领域的上下文中解释的含义相同的含义，并且除非在本说明书中清楚地另外定义，否则不应被解释为具有理想化或过度正式的含义。还应注意，在本说明书中，“连接/联接”是指一个组件不仅直接联接另一部件，而且还间接地通过中间组件联接另一组件。另一方面，“直接连接/直接联接”是指一个组件在没有中间组件的情况下直接联接另一组件。图1是示出根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图。参照图1，根据本公开的实施方式的半导体装置包括多层源层SL、层叠结构STA、单元插塞CPG和虚拟插塞DPG。在本公开中，为了说明起见，假设设置四个单元插塞CPG，并且单个虚拟插塞DPG被设置在这四个单元插塞CPG之间。然而，本公开不限于此。例如，为了支持多层源层SL的配置，多个虚拟插塞DPG可被设置在单元插塞CPG之间的需要的位置处。尽管图中未示出，形成用于驱动半导体装置的存储器串的电路的驱动晶体管可被设置在根据本公开的实施方式的半导体装置的多层源层SL下面。另外，一些驱动晶体管和多层源层SL可通过路由线或接触插塞彼此电联接。参照图1，多层源层SL包括第一源种子层SS1、层间源层ILS和第二源种子层SS2。第二源种子层SS2隔着源区域OPS(参见图2K)与第一源种子层SS1间隔开并且被设置在第一源种子层SS1上方。层间源层ILS被设置为填充第一源种子层SS1与第二源种子层SS2之间的源区域。第一源种子层SS1和第二源种子层SS2可由能够用作层间源层ILS的生长种子的材料形成。另外，第一源种子层SS1和第二源种子层SS2可由相同的材料形成。例如，第一源种子层SS1和第二源种子层SS2可包括硅。第一源种子层SS1和第二源种子层SS2可由能够向层间源层ILS供应杂质的材料形成。例如，第一源种子层SS1和第二源种子层SS2可包括n型或p型杂质。层间源层ILS可以是从沟道层CH和CH’、第一源种子层SS1和第二源种子层SS2生长的材料层，并且可包括硅。层间源层ILS可包括从第一源种子层SS1和第二源种子层SS2供应的杂质。例如，层间源层ILS可包括n型或p型杂质。层间源层ILS可向沟道层CH和CH’供应杂质。第二源种子层SS2可由相对于氧化物具有高蚀刻选择性的多晶硅形成。因此，在本文中稍后将描述的形成狭缝SI的操作期间，第二源种子层SS2可用作蚀刻阻挡层。尽管图中未示出，多层源层SL可包括设置在下面的金属源层(未示出)。金属源层(未示出)可由电阻低于第一源种子层SS1、第二源种子层SS2和层间源层ILS的材料形成。另外，还可在金属源层(未示出)与多层源层SL之间形成屏蔽金属层(未示出)。层叠结构STA被设置在多层源层SL上。层叠结构STA包括交替地层叠在第二源种子层SS2上的层间绝缘层ILD和导电图案CP。导电图案CP可用作选择晶体管和存储器单元的栅极。层间绝缘层ILD可用于将导电图案CP彼此绝缘。各个导电图案CP可包括多晶硅、金属和金属硅化物中的至少一个。各个层间绝缘层ILD可包括氧化物。狭缝SI可穿过层叠结构STA。尽管图1中未示出，侧壁绝缘层可形成在各个狭缝SI中。侧壁绝缘层被设置为保护层间绝缘层ILD、导电图案CP和第二源种子层SS2免受蚀刻工艺影响。侧壁绝缘层可由不同于层间绝缘层ILD、导电图案CP和第二源种子层SS2的材料制成。侧绝缘层本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体装置，该半导体装置包括：第一源种子层；第二源种子层，该第二源种子层被设置在所述第一源种子层上方与所述第一源种子层间隔开的位置处，并且源区域插置在所述第一源种子层与所述第二源种子层之间；单元插塞，所述单元插塞被配置为穿透所述第二源种子层并延伸到所述源区域中，所述单元插塞被设置在与所述第一源种子层间隔开的位置处；以及层间源层，该层间源层被配置为填充所述源区域。

【技术特征摘要】
2016.11.14 KR 10-2016-01510701.一种半导体装置，该半导体装置包括：第一源种子层；第二源种子层，该第二源种子层被设置在所述第一源种子层上方与所述第一源种子层间隔开的位置处，并且源区域插置在所述第一源种子层与所述第二源种子层之间；单元插塞，所述单元插塞被配置为穿透所述第二源种子层并延伸到所述源区域中，所述单元插塞被设置在与所述第一源种子层间隔开的位置处；以及层间源层，该层间源层被配置为填充所述源区域。2.根据权利要求1所述的半导体装置，该半导体装置还包括：至少一个虚拟插塞，该至少一个虚拟插塞被配置为穿透所述第二源种子层并经由所述源区域延伸到所述第一源种子层中。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述虚拟插塞朝着所述第一源种子层延伸并穿透所述第一源种子层的上部，并且所述虚拟插塞的长度大于各个所述单元插塞的长度。4.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，各个所述单元插塞包括：第一沟道层，该第一沟道层被配置为穿透所述第二源种子层并延伸到所述源区域中；以及多层图案，该多层图案被配置为包围所述第一沟道层的穿透所述第二源种子层的部分的外表面。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述虚拟插塞包括：第二沟道层，该第二沟道层被配置为穿透所述第二源种子层并经由所述源区域延伸到所述第一源种子层中；第一多层图案，该第一多层图案被配置为包围所述第二沟道层的穿透所述第二源种子层的第一部分的外表面；以及第二多层图案，该第二多层图案被配置为包围所述第二沟道层的穿透所述第一源种子层的上部的第二部分的外表面。6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，所述第一多层图案与所述第二多层图案通过所述层间源层彼此分离。7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中，所述多层图案与所述第一多层图案形成在同一层中。8.根据权利要求5所述的半导体装...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炫虎，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR