垂直存储器装置制造方法及图纸

公开了一种垂直存储器装置，该垂直存储器装置可以包括基底上的栅电极、合并图案结构和单元接触塞。栅电极可以在与基底正交的第一方向上间隔开，并且可以沿平行于基底的第二方向延伸。合并图案结构可以沿第二方向延伸，同时合并每个水平的栅电极的端部。合并图案结构的边缘可以具有阶梯形状。合并图案结构可以包括电连接到栅电极的垫图案。单元接触塞可以延伸穿过合并图案结构并电连接到垫图案中的一个垫图案。单元接触塞可以与其它栅电极电绝缘。单元接触塞可以接触下面的导电材料。单元接触塞的上表面可以仅接触绝缘材料。

Vertical memory device

【技术实现步骤摘要】
垂直存储器装置本申请要求于2018年9月28日在韩国知识产权局(KIPO)提交的第10-2018-0116223号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的内容通过引用全部包含于此。
一些示例实施例涉及垂直存储器装置。更具体地，一些示例实施例涉及包括布线结构的垂直存储器装置。
技术介绍
最近，已经开发了垂直存储器装置，该垂直存储器装置包括在基底上分别垂直堆叠在多个水平处的多个存储器单元。随着垂直存储器装置中堆叠的存储器单元的数目增加，形成存储器单元和连接存储器单元的布线结构会变得越来越困难。
技术实现思路
一些示例实施例提供了一种包括简单布线结构的垂直存储器装置。根据一些示例实施例，提供了一种垂直存储器装置，所述垂直存储器装置可以包括栅电极、沟道、合并图案结构和单元接触塞。栅电极可以堆叠在基底上并且可以在基本垂直于基底的上表面的第一方向上彼此间隔开。栅电极可以在基本平行于基底的上表面的第二方向上延伸，并且在垂直于第二方向并基本平行于基底的上表面的第三方向上布置。沟道可以在第一方向上延伸穿过栅电极。合并图案结构可以在第二方向上延伸，同时合并每个水平的栅电极的端部。合并图案结构的在第二方向上的边缘可以具有阶梯形状，并且合并图案结构可以包括电连接到每个水平的栅电极的垫图案。单元接触塞可以电连接到合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案。单元接触塞可以在第一方向上延伸穿过合并图案结构，并且可以与除了连接到所述一个垫图案的栅电极之外的其它水平的栅电极电绝缘。单元接触塞可以接触垫图案下方的导电材料，单元接触塞的上表面可以仅接触绝缘材料。根据一些示例实施例，提供了一种垂直存储器装置，所述垂直存储器装置可以包括电路图案、栅电极、沟道、合并图案结构和单元接触塞。电路图案可以形成在包括第一区域和第二区域的基底上。栅电极可以设置在第一区域中的电路图案上。栅电极可以在基本垂直于基底的上表面的第一方向上堆叠。栅电极可以沿基本平行于基底的上表面的第二方向延伸，并且可以在垂直于第二方向并基本平行于基底的上表面的第三方向上布置。沟道可以沿第一方向延伸穿过栅电极。合并图案结构可以形成在第二区域上。合并图案结构可以沿第二方向延伸，同时合并每个水平的栅电极的端部。合并图案结构的在第二方向上的边缘具有阶梯形状。合并图案结构可以包括绝缘材料和垫图案，垫图案电连接到每个水平的栅电极。单元接触塞可以沿第一方向延伸穿过合并图案结构，并且可以电连接到垫图案中的一个垫图案和电路图案。根据一些示例实施例，提供了一种垂直存储器装置，所述垂直存储器装置可以包括栅电极、沟道、合并图案结构和单元接触塞。栅电极可以在基本垂直于基底的上表面的第一方向上堆叠。栅电极可以沿基本平行于基底的上表面的第二方向延伸。合并图案结构可以包括绝缘材料和多个垫图案，所述多个垫图案电连接到每个水平的栅电极。沟道可以沿第一方向延伸穿过栅电极。单元接触塞可以沿第一方向延伸穿过合并图案结构的绝缘材料，并且可以与合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案的至少部分接触。单元接触塞可以电连接到合并图案结构中的所述多个垫图案中的仅一个垫图案。在一些示例实施例中，垂直存储器装置可以具有包括单元接触塞的简单布线结构。附图说明通过下面结合附图的详细描述，一些示例实施例将被更清楚地理解。图1至图56表示如在此所述的一些非限制性示例实施例，其中：图1至图7是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图、剖视图、透视图；图8至图30是示出根据一些示例实施例的制造垂直存储器装置的方法的阶段的平面图和剖视图；图31、图32和图33A是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图；图33B是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的剖视图；图34是示出根据一些示例实施的例的垂直存储器装置中的垫图案的一部分的剖视图；图35是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置中的垫图案的一部分的剖视图；图36和图37A是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图；图37B是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的剖视图；图38至图41是示出根据一些示例实施例的制造垂直存储器装置的方法的阶段的平面图和剖视图；图42和图43是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图；图44是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置中的导电线的一部分和垫图案的平面图。图45和图46是示出根据一些示例实施例的制造垂直存储器装置的方法的阶段的剖视图；图47和图48是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图；图49和图50是示出根据一些示例实施例的制造垂直存储器装置的方法的阶段的剖视图；图51和图52是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图；图53和图54是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和透视图；图55是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置中的一个水平的导电线的一部分和垫图案的透视图；以及图56是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的剖视图。具体实施方式图1至图3是示出根据一些示例实施例的垂直存储器装置的平面图和剖视图。图4是示出在垂直存储器装置中的一个水平处的导电图案的一部分的平面图。图5是示出垂直存储器装置中的导电线的一部分和垫图案的透视图。图6是示出在垂直存储器装置中的一个水平处的导电线的一部分和垫图案的平面图。图7是示出垂直存储器装置中的垫图案的一部分的剖视图。具体地，图1是平面图，图2和图3是剖视图。图2包括沿图1的线I-I'和II-II'截取的剖视图，图3包括沿图1的线III-III'截取的剖视图。图7是沿图6的线a-a'截取的剖视图。在下文中，将与基底的上表面基本垂直的方向定义为第一方向，将在与基底的上表面基本平行的水平方向上彼此交叉的两个方向分别定义为第二方向和第三方向。在一些示例实施例中，第二方向和第三方向可以彼此垂直。参照图1、图2和图3，垂直存储器装置可以包括形成在基底100上的电路图案、形成在电路图案之上的存储器单元和用于电连接电路图案和存储器单元的单元接触塞202。基底100可以包括半导体材料，例如，硅、锗、硅锗或III-V族化合物半导体(例如，GaP、GaAs、GaSb等)。在一些示例实施例中，基底100可以是绝缘体上硅(SOI)基底或绝缘体上锗(GOI)基底。基底100可以包括第一区域A、第二区域B和第三区域C。第一区域A和第二区域B可以是存储器单元区域。即，第一区域A可以是用于形成存储器单元阵列的单元阵列区域，第二区域B可以是用于形成栅电极的垫的垫区域。第三区域C可以是用于形成外围电路的外围区域。在一些示例实施例中，垂直存储器装置可以具有外围上单元(COP)结构。即，用于操作存储器单元的外围电路可以形成在存储器单元下方的基底100上。由于第一区域A和第二区域B可以位于第三区域C上方，所以第三区域C可以与第一区域本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直存储器装置，所述垂直存储器装置包括：/n栅电极，位于基底上，栅电极在垂直于基底的上表面的第一方向上彼此堆叠并间隔开，栅电极在平行于基底的上表面的第二方向上延伸，并且在垂直于第二方向并平行于基底的上表面的第三方向上布置；/n沟道，在第一方向上延伸穿过栅电极；/n合并图案结构，在第二方向上延伸，合并图案结构使每个水平的栅电极的延伸部的端部合并，其中，合并图案结构的在第二方向上的边缘具有阶梯形状，并且合并图案结构包括电连接到每个水平的栅电极的延伸部的垫图案；以及/n单元接触塞，电连接到合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案，单元接触塞在第一方向上延伸穿过合并图案结构，单元接触塞与除了连接到所述一个垫图案的栅电极的延伸部之外的其它水平的栅电极的延伸部电绝缘，单元接触塞与所述一个垫图案下方的导电材料接触，并且单元接触塞的上表面仅接触绝缘材料。/n

【技术特征摘要】
20180928 KR 10-2018-01162231.一种垂直存储器装置，所述垂直存储器装置包括：
栅电极，位于基底上，栅电极在垂直于基底的上表面的第一方向上彼此堆叠并间隔开，栅电极在平行于基底的上表面的第二方向上延伸，并且在垂直于第二方向并平行于基底的上表面的第三方向上布置；
沟道，在第一方向上延伸穿过栅电极；
合并图案结构，在第二方向上延伸，合并图案结构使每个水平的栅电极的延伸部的端部合并，其中，合并图案结构的在第二方向上的边缘具有阶梯形状，并且合并图案结构包括电连接到每个水平的栅电极的延伸部的垫图案；以及
单元接触塞，电连接到合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案，单元接触塞在第一方向上延伸穿过合并图案结构，单元接触塞与除了连接到所述一个垫图案的栅电极的延伸部之外的其它水平的栅电极的延伸部电绝缘，单元接触塞与所述一个垫图案下方的导电材料接触，并且单元接触塞的上表面仅接触绝缘材料。


2.根据权利要求1所述的垂直存储器装置，其中，合并图案结构包括：
导电图案结构，包括连接线、导电线和垫图案，导电图案结构电连接到每个水平的栅电极的延伸部，以及
绝缘结构，位于由导电图案结构限定的空间中，绝缘结构包括具有绝缘材料的牺牲图案。


3.根据权利要求2所述的垂直存储器装置，其中，连接线在第三方向上延伸，导电线从连接线的在第三方向上的端部沿第二方向延伸，并且垫图案从导电线的在第二方向上的端部沿第三方向突出。


4.根据权利要求3所述的垂直存储器装置，其中，绝缘结构在第三方向上位于合并图案结构中的每个水平处的导电线之间。


5.根据权利要求2所述的垂直存储器装置，其中，垫图案位于合并图案结构的阶梯的暴露部分的在第二方向上的边缘处。


6.根据权利要求2所述的垂直存储器装置，其中，单元接触塞接触合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案，并且单元接触塞穿过合并图案结构中的所述一个垫图案下方的绝缘结构。


7.根据权利要求2所述的垂直存储器装置，其中，栅电极的延伸部、连接线、导电线和垫图案被合并为包括相同导电材料的一个连接结构。


8.根据权利要求1所述的垂直存储器装置，其中，单元接触塞包括接触导电材料的第一底部部分和接触导电材料与垫图案之间的层的第二底部部分。


9.根据权利要求1所述的垂直存储器装置，其中，单元接触塞穿过合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案，并且接触包括在所述一个垫图案中的孔的至少侧壁。


10.根据权利要求1所述的垂直存储器装置，其中，单元接触塞与合并图案结构中的垫图案中的一个垫图案的上表面和侧壁接触，并且单元接触塞穿过在第三方向上与垫图案中的所述一个垫图案相邻的合并图案结构的绝缘材料。


11.根据权利要求1所述的垂直存储器装置，其中：
垫图案包括穿过垫图案的孔，
单元接触塞包括：
第一部分，在第一方向上穿过合并图案结构的垫图案中的一个垫图案，
第二部分，在第一方向上穿过与垫图案中的所述一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：白石千，
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