垂直存储器件制造技术

一种垂直存储器件包括位于衬底上的多个沟道、沟道连接图案、多个栅电极以及顺序堆叠的蚀刻停止图案和阻挡图案。所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸。所述沟道连接图案在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸以覆盖所述沟道的外侧壁。所述多个栅电极在所述沟道连接图案上沿所述第一方向彼此间隔开，并沿所述第二方向延伸以围绕所述多个沟道。所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案在所述沟道连接图案的在第三方向上的端部沿第三方向顺序地堆叠，所述第三方向与所述衬底的所述上表面平行并与所述第二方向交叉，所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案包括彼此不同的材料。

【技术实现步骤摘要】
垂直存储器件相关申请的交叉引用通过引用的方式将于2019年5月9日在韩国知识产权局提交的、题为“VerticalMemoryDevicesandMethodsofManufacturingtheSame”(垂直存储器件及其制造方法)的韩国专利申请No.10-2019-0054233的全部内容合并于此。
实施例涉及垂直存储器件及其制造方法。
技术介绍
在制造VNAND闪存器件期间，可以在衬底与模具之间形成牺牲层，可以形成穿过模具和牺牲层的沟道，可以形成穿过模具和牺牲层的开口，可以去除通过开口暴露的牺牲层以形成间隙，并且可以用多晶硅层填充间隙，使得沟道可以彼此连接。
技术实现思路
实施例可以通过提供一种垂直存储器件实现，所述垂直存储器件包括：衬底；位于所述衬底上的多个沟道，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸；在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸以覆盖所述多个沟道的外侧壁的沟道连接图案，所述沟道连接图案将所述多个沟道彼此连接；位于所述沟道连接图案上并且在所述第一方向上彼此间隔开的多个栅电极，每个所述栅电极沿所述第二方向延伸以围绕所述多个沟道；以及在所述沟道连接图案的端部沿第三方向顺序堆叠的蚀刻停止图案和阻挡图案，所述第三方向平行于所述衬底的所述上表面并且与所述第二方向交叉，并且所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案包括彼此不同的材料。实施例可以通过提供一种垂直存储器件实现，所述垂直存储器件包括：衬底；位于所述衬底上的沟道连接图案；位于所述沟道连接图案上并且在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上彼此间隔开的多个栅电极，每个所述栅电极在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸；位于所述衬底上并在所述第一方向上延伸穿过所述多个栅电极和所述沟道连接图案的沟道；以及位于所述衬底与所述沟道连接图案之间并且位于所述沟道与所述沟道连接图案之间的晶种图案，所述晶种图案包括硅和杂质。实施例可以通过提供一种垂直存储器件实现，所述垂直存储器件包括：包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域的衬底；位于所述衬底的所述第一区域上的多个沟道，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸；位于所述衬底的所述第一区域上并在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸的沟道连接图案，所述沟道连接图案覆盖所述多个沟道的外侧壁并将所述多个沟道彼此连接；位于所述衬底的所述第二区域上并在与所述沟道连接图案的高度基本相等的高度处沿所述第二方向延伸的牺牲层结构，所述牺牲层结构包括沿所述第一方向顺序堆叠的第一牺牲层、第二牺牲层和第三牺牲层；位于所述沟道连接图案和所述牺牲层结构上的支撑层；以及位于所述支撑层上并且在所述第一方向上彼此间隔开的多个栅电极，每个所述栅电极沿所述第二方向延伸以围绕所述多个沟道。实施例可以通过提供一种垂直存储器件实现，所述垂直存储器件包括：包括单元区域和围绕所述单元区域的延伸区域的衬底；位于所述衬底的所述单元区域上的多个沟道，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸，其中，所述存储单元位于所述衬底的所述单元区域上，用于向所述存储单元施加信号的接触栓位于所述衬底的所述延伸区域上；位于所述衬底的所述单元区域上的沟道连接图案，所述沟道连接图案覆盖所述沟道的外侧壁并将所述多个沟道彼此连接；包括在所述衬底的所述单元区域和所述延伸区域上沿所述第一方向彼此间隔开的多个栅电极的栅电极结构，每个所述栅电极围绕所述多个沟道；延伸穿过所述栅电极结构和所述沟道连接图案以接触所述衬底的所述上表面的公共源极线(CSL)，所述CSL在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸，以在与所述衬底的所述上表面平行并与所述第二方向交叉的第三方向上分隔所述栅电极结构和所述沟道连接图案中的每一者；以及位于所述CSL的侧壁上的间隔物，其中，位于所述衬底的所述单元区域上的所述间隔物在所述第三方向上的最大宽度大于位于所述衬底的所述延伸区域上的所述间隔物在所述第三方向上的最大宽度。实施例可以通过提供一种垂直存储器件实现，所述垂直存储器件包括：衬底；位于所述衬底上的多个沟道，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸；位于所述衬底上的沟道连接图案，所述沟道连接图案覆盖所述沟道的外侧壁并将所述多个沟道彼此连接；位于所述衬底上并且包括在所述第一方向上彼此间隔开的多个栅电极的栅电极结构，每个所述栅电极围绕所述多个沟道；以及延伸穿过所述栅电极结构和所述沟道连接图案以接触所述衬底的所述上表面的公共源极线(CSL)，所述CSL在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸，以在与所述衬底的所述上表面平行并与所述第二方向交叉的第三方向上分隔所述栅电极结构和所述沟道连接图案中的每一者，其中，分别包括氧化硅、金属氧化物和金属硅化物的蚀刻停止图案、阻挡图案和间隔物在所述沟道连接图案与所述CSL之间沿所述第三方向顺序地堆叠。实施例可以通过提供一种制造垂直存储器件的方法实现，所述方法包括：在衬底上顺序地形成牺牲层结构和支撑层；在所述支撑层上交替且重复地堆叠绝缘层和牺牲层；形成穿过所述牺牲层结构、所述支撑层、所述绝缘层和所述牺牲层以接触所述衬底的上表面的沟道；形成穿过所述绝缘层、所述牺牲层和所述支撑层的第一开口，以暴露所述牺牲层结构的至少一部分；去除所述牺牲层结构的通过所述第一开口暴露的所述至少一部分，以形成暴露所述支撑层的下表面的一部分的第一间隙；将所述支撑层的所述下表面的暴露的部分进行氧化并去除被氧化的部分；去除所述牺牲层结构以形成暴露所述沟道的外侧壁的第二间隙；形成沟道连接图案以部分地填充所述第二间隙，所述沟道连接图案围绕所述沟道并暴露所述衬底的所述上表面的一部分；将所述衬底的所述上表面的暴露的部分和所述沟道连接图案的侧壁进行氧化以形成蚀刻停止图案；去除所述牺牲层以形成第三间隙；以及在所述第三间隙中形成栅电极。实施例可以通过提供一种制造垂直存储器件的方法实现，所述方法包括：在衬底上顺序地形成牺牲层结构和支撑层；在所述支撑层上交替且重复地堆叠绝缘层和牺牲层；形成穿过所述牺牲层结构、所述支撑层、所述绝缘层和所述牺牲层以接触所述衬底的上表面的沟道；形成穿过所述绝缘层、所述牺牲层和所述支撑层的开口，以暴露所述牺牲层结构的至少一部分；去除所述牺牲层结构的通过所述开口暴露的所述至少一部分，以形成暴露所述支撑层的下表面的一部分的第一间隙；去除所述支撑层的所述下表面的所述暴露的部分；去除所述牺牲层结构以形成暴露所述沟道的外侧壁的第二间隙；在所述衬底的暴露的上表面、所述支撑层的所述下表面、以及所述沟道的通过所述第二间隙暴露的所述外侧壁上形成晶种层，所述晶种层包括非晶硅、碳、氮或氧；形成沟道连接图案以部分地填充所述第二间隙，所述沟道连接图案围绕所述沟道并暴露所述晶种层的位于所述衬底的所述上表面上的部分；去除所述牺牲层以形成第三间隙；以及在所述第三间隙中形成栅电极。实施例可以通过提供一种制造垂直存储器件的方法实现，所述方法包括：在衬底上形成牺牲层结构；在所述牺牲层结构上交本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种垂直存储器件，所述垂直存储器件包括：/n衬底；/n多个沟道，所述多个沟道位于所述衬底上，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸；/n沟道连接图案，所述沟道连接图案在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸以覆盖所述多个沟道的外侧壁，所述沟道连接图案将所述多个沟道彼此连接；/n多个栅电极，所述多个栅电极位于所述沟道连接图案上并且在所述第一方向上彼此间隔开，每个所述栅电极在所述第二方向上延伸以围绕所述多个沟道；以及/n蚀刻停止图案和阻挡图案，所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案在所述沟道连接图案的端部沿第三方向顺序地堆叠，所述第三方向平行于所述衬底的所述上表面并且与所述第二方向交叉，并且所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案包括彼此不同的材料。/n

【技术特征摘要】
20190509 KR 10-2019-00542331.一种垂直存储器件，所述垂直存储器件包括：
衬底；
多个沟道，所述多个沟道位于所述衬底上，每个所述沟道在与所述衬底的上表面垂直的第一方向上延伸；
沟道连接图案，所述沟道连接图案在与所述衬底的所述上表面平行的第二方向上延伸以覆盖所述多个沟道的外侧壁，所述沟道连接图案将所述多个沟道彼此连接；
多个栅电极，所述多个栅电极位于所述沟道连接图案上并且在所述第一方向上彼此间隔开，每个所述栅电极在所述第二方向上延伸以围绕所述多个沟道；以及
蚀刻停止图案和阻挡图案，所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案在所述沟道连接图案的端部沿第三方向顺序地堆叠，所述第三方向平行于所述衬底的所述上表面并且与所述第二方向交叉，并且所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案包括彼此不同的材料。


2.根据权利要求1所述的垂直存储器件，其中：
所述沟道连接图案包括掺杂的多晶硅，
所述蚀刻停止图案包括氧化硅，并且
所述阻挡图案包括金属氧化物。


3.根据权利要求1所述的垂直存储器件，其中，所述沟道连接图案的所述端部的侧壁在所述第三方向上朝向所述沟道连接图案的中心部分凹陷。


4.根据权利要求3所述的垂直存储器件，其中，所述沟道连接图案的所述端部的所述侧壁具有相对于穿过所述沟道连接图案的中心部分的假想线在所述第一方向上不对称的形状。


5.根据权利要求4所述的垂直存储器件，其中，从所述多个沟道中的一个沟道沿所述第三方向到所述沟道连接图案的所述端部的所述侧壁的上部的距离，小于从所述一个沟道沿所述第三方向到所述沟道连接图案的所述端部的所述侧壁的下部的距离。


6.根据权利要求3所述的垂直存储器件，其中，所述沟道连接图案的所述端部的所述侧壁具有相对于穿过所述沟道连接图案的中心部分的假想线在所述第一方向上对称的形状。


7.根据权利要求1所述的垂直存储器件，所述垂直存储器件还包括位于所述沟道连接图案与所述多个栅电极中的最下面的栅电极之间的支撑层，所述支撑层包括掺杂的多晶硅。


8.根据权利要求7所述的垂直存储器件，其中，所述蚀刻停止图案和所述阻挡图案位于所述支撑层的侧壁和下表面上。


9.根据权利要求7所述的垂直存储器件，其中：
所述支撑层沿所述第二方向延伸，并且
所述支撑层的端部的底表面高于所述支撑层的其他部分的底表面。


10.根据权利要求7所述的垂直存储器件，所述垂直存储器件还包括与所述衬底的所述上表面接触并且连接到所述支撑层的端部的至少一个支撑图案，所述至少一个支撑图案包括与所述支撑层的材料基本相同的材料。


11.根据权利要求10所述的垂直存储器件，其中，所述至少一个支撑图案包括在所述第二方向上彼此间隔开的多个支撑图案。


12.根据权利要求10所述的垂直存储器件，其中：
所述衬底包括第一区域和围绕所述第一区域的第二区域，所述多个沟道形成在所述第一区域上，并且
所述至少一个支撑图案包括：
至少一个第一支撑图案，所述至少一个第一支撑图案位于所述衬底的所述第一区域上；
第二支撑图案，所述第二支撑图案位于所述衬底的所述第一区域与所述第二区域之间的边界上，所述第二支撑图案沿所述第三方向延伸；以及
至少一个第三支撑图案，所述至少一个第三支撑图案位于所述衬底的所述第二区域上，所述至少一个第三支撑图案从所述第二支撑图案沿所述第二方向延伸。


13.根据权利要求12所述的垂直存储器件，其中：
所述至少一个第一支撑图案包括在所述第二方向上彼此间隔开的多个第一支撑图案，
所述至少一个第三支撑图案包括在所述第三方向上彼此间隔开的多个第三支撑图案。


14.根据权利要求13所述的垂直存储器件，所述垂直存储器件还包括在所述衬底与所述支撑层之间沿所述第一方向顺序堆叠的第一氧化物层、氮化物层和第二氧化物层，所述第一氧化物层、所述氮化物层和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐裕轸，李秉一，姜秀彬，具池谋，
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