半导体装置和用于制造该半导体装置的方法制造方法及图纸

提供一种半导体装置和用于制造该半导体装置的方法。所述半导体装置包括：基底；堆叠结构，包括交替地堆叠在基底上的栅极图案和层间绝缘膜；绝缘柱，在堆叠结构内沿基底的厚度方向延伸；多晶金属氧化物膜，在绝缘柱与堆叠结构之间沿绝缘柱的侧壁延伸；具有过渡金属的衬膜，在绝缘柱与多晶金属氧化物膜之间；以及隧道绝缘膜、电荷存储膜和阻挡绝缘膜，按次序设置在多晶金属氧化物膜与栅极图案之间。

Semiconductor device and method for manufacturing the semiconductor device

【技术实现步骤摘要】
半导体装置和用于制造该半导体装置的方法于2018年6月25日在韩国知识产权局提交的名称为“包括过渡金属诱导的多晶金属氧化物沟道层的薄膜晶体管和垂直非易失性存储器装置”的第10-2018-0072751号韩国专利申请通过引用全部包含于此。
实施例涉及一种包括过渡金属诱导的多晶金属氧化物沟道层的薄膜晶体管和垂直非易失性存储器装置。
技术介绍
氧化物半导体可以用作晶体管的沟道层。然而，需要形成氧化物半导体方面的进展。
技术实现思路
实施例涉及一种半导体装置，所述半导体装置包括：基底；堆叠结构，包括交替地堆叠在基底上的栅极图案和层间绝缘膜；绝缘柱，在堆叠结构内沿基底的厚度方向延伸；多晶金属氧化物膜，在绝缘柱与堆叠结构之间沿绝缘柱的侧壁延伸；具有过渡金属的衬(liner)膜，在绝缘柱与多晶金属氧化物膜之间；以及隧道绝缘膜、电荷存储膜和阻挡绝缘膜，按次序设置在多晶金属氧化物膜和栅极图案之间。实施例还涉及一种半导体装置，所述半导体装置包括：基底；包括过渡金属的衬图案，位于基底上；多晶金属氧化物图案，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体装置，所述半导体装置包括：/n基底；/n堆叠结构，包括交替地堆叠在基底上的栅极图案和层间绝缘膜；/n绝缘柱，在堆叠结构内沿基底的厚度方向延伸；/n多晶金属氧化物膜，在绝缘柱与堆叠结构之间沿绝缘柱的侧壁延伸；/n具有过渡金属的衬膜，在绝缘柱与多晶金属氧化物膜之间；以及/n隧道绝缘膜、电荷存储膜和阻挡绝缘膜，按次序设置在多晶金属氧化物膜与栅极图案之间。/n

【技术特征摘要】
20180625 KR 10-2018-00727511.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
基底；
堆叠结构，包括交替地堆叠在基底上的栅极图案和层间绝缘膜；
绝缘柱，在堆叠结构内沿基底的厚度方向延伸；
多晶金属氧化物膜，在绝缘柱与堆叠结构之间沿绝缘柱的侧壁延伸；
具有过渡金属的衬膜，在绝缘柱与多晶金属氧化物膜之间；以及
隧道绝缘膜、电荷存储膜和阻挡绝缘膜，按次序设置在多晶金属氧化物膜与栅极图案之间。


2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，堆叠结构包括使基底暴露的沟道孔，并且电荷存储膜和隧道绝缘膜均沿沟道孔的侧壁延伸。


3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，电荷存储膜包括绝缘材料。


4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：
栅极图案包括彼此相邻的第一栅极图案和第二栅极图案，
电荷存储膜包括分别对应于第一栅极图案和第二栅极图案的第一电荷存储膜和第二电荷存储膜，并且
第一电荷存储膜和第二电荷存储膜彼此不连接。


5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，第一电荷存储膜和第二电荷存储膜中的每个包括半导体材料。


6.根据权利要求4所述的半导体装置，其中：
层间绝缘膜包括彼此相邻的第一层间绝缘膜和第二层间绝缘膜，
第一栅极图案设置在第一层间绝缘膜的上表面与第二层间绝缘膜的下表面之间，
第一栅极图案包括在第一层间绝缘膜的上表面与第二层间绝缘膜的下表面之间延伸的侧壁，并且
第一电荷存储膜设置在由第一层间绝缘膜的上表面、第一栅极图案的侧壁和第二层间绝缘膜的下表面限定的凹陷内。


7.根据权利要求4所述的半导体装置，其中：
层间绝缘膜包括彼此相邻的第一层间绝缘膜和第二层间绝缘膜，
第一栅极图案设置在第一层间绝缘膜的上表面与第二层间绝缘膜的下表面之间，并且
第一电荷存储膜设置在第一层间绝缘膜的上表面与第二层间绝缘膜的下表面之间。


8.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，隧道绝缘膜与层间绝缘膜接触。


9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，从基底的上表面到衬膜的最下部的距离大于从基底的上表面到多晶金属氧化物膜的最下部的距离。


10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中：
基底包括半导体基底，
其中，所述半导体装置还包括位于半导体基底上的半导体图案，并且
半导体图案连接到多晶金属氧化物膜。


11.根据权利要求1所述的半导体装置，所述半导体装置还包括在堆叠结构与基底之间沿堆叠结构的底表面延伸的导电图案，
其中，导电图案连接到多晶金属氧化物膜。


12.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，衬膜包括过渡金属氧化物。


13.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，衬膜包括过渡金属氮氧化物。


14.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，多晶金属氧化物膜包括In-Ga氧化物膜、In-Zn氧化物膜或In-Ga-Zn氧化物膜。


15.根据权利要求14所述的半导体装置，其中：
多晶金属氧化物膜包括In-Ga-Zn氧化物膜，并且
在多晶金属氧化物膜内，In的原子数与In、Ga和Zn的原子总数之比为20％至80％。


16.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，过渡金属包括Ta、Ti和Mo中的至少一种。


17.一种半导体装置，所述半导体装置包括：
基底；
包括过渡金属的衬图案，位于基底上；
多晶金属氧化物图案，位于衬图案上；
绝缘膜，沿衬图案的侧壁、多晶金属氧化物图案的侧壁和多晶金属氧化物图案的上表面延伸；以及
栅电极，在绝缘膜上。


18.根据权利要求17所述的半导体装置，所述半导体装置还包括在栅电极的至少一侧上的接触件，
其中，接触件连接到多晶金属氧化物图案并穿透绝...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑在景，宋润洽，崔畅桓，薛玹珠，
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