半导体装置的制造方法制造方法及图纸

半导体装置的制造方法。一种制造半导体装置的方法包括：形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于第一基板上的源极层、位于源极层上的层叠结构、以及穿过层叠结构并联接到源极层的沟道层；将单元芯片翻转；通过从单元芯片去除第一基板来暴露源极层的后表面；对源极层的后表面执行表面处理，以减小源极层的电阻；形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于第二基板上的电路；以及将包括具有减小的电阻的源极层的单元芯片接合到外围电路芯片。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置的制造方法
本公开的各种实施方式总体上涉及电子装置，并且更具体地，涉及一种制造半导体装置的方法。
技术介绍
无论电源开/关情况如何，非易失性存储器装置都保持所存储的数据。近来，存储器单元按照单层形成在基板上的二维非易失性存储器装置的集成密度的增加已经受到限制。因此，已经提出了其中存储器单元在基板上沿垂直方向层叠的三维非易失性存储器装置。三维非易失性存储器装置可以包括彼此交替层叠的层间绝缘层和栅极以及穿过层间绝缘层和栅极的沟道层，并且存储器单元沿着沟道层层叠。已经开发出各种结构和制造方法来提高三维非易失性存储器装置的操作可靠性。
技术实现思路
根据一个实施方式，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于第一基板上的源极层、位于源极层上的层叠结构、以及穿过层叠结构并联接到源极层的沟道层；将单元芯片翻转；通过从单元芯片去除第一基板来暴露源极层的后表面；对源极层的后表面执行表面处理，以减小源极层的电阻；形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于第二基板上的电路；以及将包括具有减小的电阻的源极层的单元芯片接合到外围电路芯片。根据一个实施方式，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于第一基板上的源极层、位于源极层上的层叠结构以及穿过层叠结构并联接到源极层的沟道层；将单元芯片翻转；通过从单元芯片去除第一基板来暴露源极层的后表面；用入射在源极层的后表面上的激光束来照射源极层；对照射了激光束的源极层进行图案化；形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于第二基板上的电路；以及将包括图案化的源极层的单元芯片接合到外围电路芯片。根据一个实施方式，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于第一基板上的图案化的源极层、位于图案化的源极层上的层叠结构、以及穿过层叠结构并联接到图案化的源极层的沟道层；将单元芯片翻转；通过从单元芯片去除第一基板来暴露图案化的源极层；用入射在图案化的源极层的后表面上的激光束来照射图案化的源极层；形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于第二基板上的电路；以及将包括照射了激光束的图案化的源极层的单元芯片接合到外围电路芯片。附图说明图1是例示了根据一个实施方式的半导体装置的结构的截面图；图2A至图2D是例示了根据一个实施方式的制造半导体装置的方法的截面图；图3A至图3C是例示了根据一个实施方式的制造半导体装置的方法的截面图；图4A和图4B是例示了根据一个实施方式的制造半导体装置的方法的截面图；图5和图6是例示了根据本公开的一个实施方式的存储器系统的配置的框图；以及图7和图8是例示了根据本公开的一个实施方式的计算系统的配置的框图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述各种实施方式。实施方式可以以不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是透彻的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达实施方式的示例的范围。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组件，而且还指通过中间组件间接联接另一组件。在说明书中，当元件被称为“包括”或“包含”组件时，它并不排除其它组件，而是可以进一步包括其它组件，除非在上下文中具体指出相反的描述。本公开的各种实施方式可以提供一种制造具有容易的制造工艺、稳定的结构和改进的特性的半导体装置的方法。图1是例示了根据一个实施方式的半导体装置的结构的截面图。参照图1，根据实施方式的半导体装置可以包括单元芯片C_CHIP和接合到单元芯片C_CHIP的外围电路芯片P_CHIP。单元芯片C_CHIP可以位于外围电路芯片P_CHIP上方。另一方面，外围电路芯片P_CHIP可以位于单元芯片C_CHIP上方。单元芯片C_CHIP可以包括第一层叠结构ST1、第二层叠结构ST2、互连结构(131至134和141至143)、第一接合结构150、沟道结构160、源极接触结构170和第一层间绝缘层180。第一层叠结构ST1可以包括彼此交替层叠的第一导电层110和第一绝缘层120。第二层叠结构ST2可以包括彼此交替层叠的第二导电层111和第二绝缘层121。第一导电层110和第二导电层111可以是诸如选择晶体管和存储器单元的栅极，并且可以包括多晶硅、钨、金属等。第一绝缘层120和第二绝缘层121可以使层叠的栅极彼此绝缘，并且包括诸如氧化物或氮化物之类的绝缘材料。第一层叠结构ST1的一部分可以包括第一牺牲层113来代替第一导电层110。在第一层叠结构ST1的一部分中，第一牺牲层113和第一绝缘层120可以彼此交替地层叠。类似地，在第二层叠结构ST2的一部分中，第二牺牲层114和第二绝缘层121可以彼此交替地层叠。第一牺牲层113和第二牺牲层114可以包括诸如氮化物之类的介电材料。第一层叠结构ST1可以包括存储器串所在的单元区和互连结构所连接的接触区。第二层叠结构ST2可以包括单元区和接触区。第一层叠结构ST1和第二层叠结构ST2中的每一个的接触区可以具有阶梯结构。第一层叠结构ST1和第二层叠结构ST2可以彼此垂直层叠。例如，第一层叠结构ST1可以位于第二层叠结构ST2上方。另外，第一层叠结构ST1的单元区和第二层叠结构ST2的单元区可以在层叠方向上彼此交叠，并且第一层叠结构ST1的接触区和第二层叠结构ST2的接触区可以在层叠方向上彼此交叠。源极层100可以位于第一层叠结构ST1上。源极层100可以是多晶硅层。源极层100可以被图案化并且绝缘层182可以填充相邻的源极层100之间的空间。绝缘层182可以位于与第一层叠结构ST1和第二层叠结构ST2的接触区相对应的位置处。源极层100可以具有由于表面处理而降低的电阻。例如，源极层100可以是具有增大的晶粒尺寸的多晶硅层。表面处理可以是激光照射、掺杂剂注入或热处理。掺杂剂可以是N型杂质或P型杂质。根据擦除操作方法，源极层100可以包含N型杂质或P型杂质。当半导体装置通过使用源极层100供应空穴来执行擦除操作时，源极层100可以包括P型杂质。当半导体装置通过使用栅极感应漏极漏(GIDL)电流提供空穴来执行擦除操作时，源极层100可以包括N型杂质。沟道结构160可以贯穿第一层叠结构ST1和第二层叠结构ST2。沟道结构160可以联接到源极层100并突出到源极层100中。沟道结构160可以包括沟道层和围绕沟道层的侧壁的存储器层。另外，沟道层可以包括诸如硅(Si)、锗(Ge)等的半导体材料。存储器层可以包括隧道绝缘层、数据储存层和电荷阻挡层中的至少一层。数据储存层可以包括浮置栅、电荷俘获材料、硅、氮化物、纳米点、可变电阻材料和相变材料。另外，沟道结构160还可以包括形成于沟道层中的间隙填充绝缘层以及联接沟道层和源极层100的外延半导体层。源极接触结构170可以贯穿第一层叠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造半导体装置的方法，该方法包括以下步骤：/n形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于所述第一基板上的源极层、位于所述源极层上的层叠结构以及穿过所述层叠结构并且联接到所述源极层的沟道层；/n将所述单元芯片翻转；/n通过从所述单元芯片去除所述第一基板来暴露所述源极层的后表面；/n对所述源极层的所述后表面执行表面处理，以减小所述源极层的电阻；/n形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于所述第二基板上的电路；以及/n将包括具有减小的电阻的所述源极层的所述单元芯片接合到所述外围电路芯片。/n

【技术特征摘要】
20190507 KR 10-2019-00532171.一种制造半导体装置的方法，该方法包括以下步骤：
形成单元芯片，该单元芯片包括第一基板、位于所述第一基板上的源极层、位于所述源极层上的层叠结构以及穿过所述层叠结构并且联接到所述源极层的沟道层；
将所述单元芯片翻转；
通过从所述单元芯片去除所述第一基板来暴露所述源极层的后表面；
对所述源极层的所述后表面执行表面处理，以减小所述源极层的电阻；
形成外围电路芯片，该外围电路芯片包括第二基板和位于所述第二基板上的电路；以及
将包括具有减小的电阻的所述源极层的所述单元芯片接合到所述外围电路芯片。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述源极层包括多晶硅层，并且所述多晶硅层的晶粒尺寸由于所述表面处理而增大。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，通过用入射在所述源极层上的激光束照射所述源极层，来对所述源极层执行所述表面处理。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述源极层执行所述表面处理的步骤包括：
将掺杂剂注入所述源极层中；以及
对注入了所述掺杂剂的所述源极层执行热处理。


5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述掺杂剂包含N型杂质或P型杂质。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述单元芯片和所述外围电路芯片被接合成使得所述层叠结构位于所述源极层与所述第二基板之间。


7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述单元芯片还包括介于所述第一基板和所述源极层之间的绝缘层。


8.根据权利要求7所述的方法，其中，暴露所述源极层的所述后表面的步骤包括：
通过去除所述第一基板来暴露所述绝缘层；以及
通过去除所述绝缘层来暴露所述源极层。


9.根据权利要求8所述的方法，其中，通过湿蚀刻工艺去除所述绝缘层。


10.根据权利要求1所述的方法，该方法还包括以下步骤：在对所述源极层的所述后表面执行所述表面处理之后，对所述源极层进行图案...

【专利技术属性】
技术研发人员：金镇河，
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