半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

半导体装置及其制造方法。一种半导体装置包括：第一半导体结构，其包括存储器阵列；与第一半导体结构间隔开的第二半导体结构，该第二半导体结构包括第一晶体管；在第一半导体结构和第二半导体结构之间的第一绝缘层；在第二半导体结构和第一绝缘层之间的第二绝缘层；电连接到存储器阵列的第一接合焊盘，该第一接合焊盘位于第一绝缘层中；以及电连接到第一晶体管的第二接合焊盘，该第二接合焊盘位于第二绝缘层中。第一接合焊盘和第二接合焊盘彼此接触。第一接合焊盘和第二接合焊盘的多个侧壁中的至少一个侧壁包括弯曲部分。至少一个侧壁包括弯曲部分。至少一个侧壁包括弯曲部分。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置及其制造方法


[0001]本公开总体上涉及电子装置，更具体地，涉及一种半导体装置及其制造方法。

技术介绍

[0002]半导体装置包括以金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)配置的集成电路。随着半导体装置的尺寸和设计规则逐渐减小，MOSFET的小型化逐渐加快。
[0003]MOSFET的小型化可能导致短沟道效应等，因此，半导体装置的操作特性可能劣化。因此，已研究了各种方法在克服由于半导体装置的高度集成导致的限制的同时形成具有改进的性能的半导体装置。
[0004]此外，这种集成电路追求操作可靠性和低功耗。因此，已研究了以更小的形状因子形成具有更高的可靠性和更低的功耗的装置的方法。

技术实现思路

[0005]根据本公开的实施方式，一种半导体装置包括：第一半导体结构，其包括存储器阵列；与第一半导体结构间隔开的第二半导体结构，该第二半导体结构包括第一晶体管；在第一半导体结构和第二半导体结构之间的第一绝缘层；在第二半导体结构和第一绝缘层之间的第二绝缘层；电连接到存储器阵列的第一接合焊盘，该第一接合焊盘位于第一绝缘层中；以及电连接到第一晶体管的第二接合焊盘，该第二接合焊盘位于第二绝缘层中，其中，第一接合焊盘和第二接合焊盘彼此接触，其中，第一接合焊盘和第二接合焊盘的多个侧壁中的至少一个侧壁包括弯曲部分。
[0006]根据本公开的另一实施方式，一种半导体装置包括：第一半导体结构，其包括层叠结构、穿透层叠结构的沟道结构以及电连接到沟道结构的位线；与第一半导体结构间隔开的第二半导体结构，该第二半导体结构包括第一晶体管；在第一半导体结构和第二半导体结构之间的第一绝缘层；在第二半导体结构和第一绝缘层之间的第二绝缘层；位于第一绝缘层中的第一接合焊盘，该第一接合焊盘电连接到沟道结构；以及位于第二绝缘层中的第二接合焊盘，该第二接合焊盘电连接到第一晶体管，该第二接合焊盘与第一接合焊盘接触，其中，第一接合焊盘包括：与第二接合焊盘接触的第一部分；与位线接触的第二部分；以及在第一部分和第二部分之间的第三部分，其中，第三部分的侧壁是弯曲的。
[0007]根据本公开的另一实施方式，一种制造半导体装置的方法包括以下步骤：形成绝缘层；在绝缘层上形成包括第一开口的硬掩模层；通过使用硬掩模层作为蚀刻屏障蚀刻绝缘层来在绝缘层中形成第二开口；扩大硬掩模层的第一开口；在第一开口扩大之后，通过使用硬掩模层作为蚀刻屏障蚀刻绝缘层来在绝缘层中形成第三开口和第四开口；以及在第三开口和第四开口中形成接合焊盘，其中，第四开口的宽度大于第三开口的宽度，其中，第三开口和第四开口彼此交叠，其中，绝缘层的第三开口和第四开口之间的拐角是弯曲的。
[0008]根据本公开的另一实施方式，一种制造半导体装置的方法包括以下步骤：形成绝缘层；在绝缘层上形成包括第一开口的硬掩模层；通过使用硬掩模层作为蚀刻屏障蚀刻绝
缘层来形成第二开口；通过扩大硬掩模层的第一开口来暴露绝缘层的顶表面；在扩大第一开口之后，通过使用硬掩模层作为蚀刻屏障蚀刻绝缘层来在绝缘层中形成第三开口和第四开口；以及在第三开口和第四开口中形成接合焊盘，其中，第四开口的宽度大于第三开口的宽度，其中，第三开口和第四开口彼此交叠。
附图说明
[0009]以下参照附图描述示例实施方式；然而，其可按不同的形式具体实现，不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式以使得本公开对于本领域技术人员将成为可能。
[0010]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，其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。相似的标号始终表示相似的元件。
[0011]图1A是根据本公开的实施方式的半导体装置的平面图。
[0012]图1B是沿着图1A所示的线A-A
’
截取的截面图。
[0013]图2A至图2F是示出图1A和图1B所示的半导体装置的制造方法的截面图。
[0014]图3是根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图。
[0015]图4是根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图。
[0016]图5A是根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图。
[0017]图5B是沿着图5A所示的线B-B
’
观看的第一区域的第二接合结构的平面图。
[0018]图5C是沿着图5A所示的线B-B
’
观看的第二区域的第二接合结构的平面图。
[0019]图6是根据本公开的实施方式的半导体装置的截面图。
[0020]图7A至图7H是示出图5A至图5C所示的半导体装置的制造方法的截面图。
[0021]图8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。
[0022]图9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
[0023]为了描述根据本公开的概念的实施方式，本文所公开的具体结构和功能描述仅是例示性的。根据本公开的概念的实施方式可按照各种形式实现，不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。
[0024]一些实施方式涉及一种能够改进操作可靠性的半导体装置以及该半导体装置的制造方法。
[0025]图1A是根据本公开的实施方式的半导体装置的平面图。图1B是沿着图1A所示的线A-A
’
截取的截面图。
[0026]参照图1A和图1B，半导体装置可包括第一绝缘层110、第二绝缘层120、导体CB和接合焊盘BP。
[0027]第一绝缘层110可具有沿着由第一方向D1和第二方向D2限定的平面扩展的板的形状。第一方向D1和第二方向D2可以是不同的交叉方向。在示例中，第一方向D1和第二方向D2可彼此正交。第一绝缘层110可包括绝缘材料。在示例中，第一绝缘层110可包括氧化物或氮化物。
[0028]导体CB可设置在第一绝缘层110中。导体CB可在第二方向D2上延伸。导体CB的顶表面可位于与第一绝缘层110的顶表面相同的平面上。导体CB可包括导电材料。在示例中，导体CB可包括铜、铝或钨。
[0029]第二绝缘层120可设置在第一绝缘层110上。第二绝缘层120可具有沿着由第一方向D1和第二方向D2限定的平面扩展的板的形状。第二绝缘层120可包括绝缘材料。在示例中，第二绝缘层120可包括SiCN。
[0030]接合焊盘BP可设置在第二绝缘层120中。接合焊盘PB可在第三方向D3上穿透第二绝缘层120。第三方向D3可与第一方向D1和第二方向D2交叉。在示例中，第三方向D3可与第一方向D1和第二方向D2正交。
[0031]接合焊盘BP可包括导电部分BP_C和屏障部分BP_B。屏障部分BP_B可设置在第二绝缘层120的表面上。导电部分BP_C可设置在屏障部分BP_B的表面上。屏障部分BP_B可设置在导电部分BP_C和第二绝缘层120之间。导电部分BP_C和第二绝缘层120可通过屏障部分BP_B彼此间隔开。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，该半导体装置包括：包括存储器阵列的第一半导体结构；与所述第一半导体结构间隔开的第二半导体结构，该第二半导体结构包括第一晶体管；在所述第一半导体结构和所述第二半导体结构之间的第一绝缘层；在所述第二半导体结构和所述第一绝缘层之间的第二绝缘层；电连接到所述存储器阵列的第一接合焊盘，该第一接合焊盘位于所述第一绝缘层中；以及电连接到所述第一晶体管的第二接合焊盘，该第二接合焊盘位于所述第二绝缘层中，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘彼此接触，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘的多个侧壁中的至少一个侧壁包括弯曲部分。2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘的所述至少一个侧壁还包括平坦部分。3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述平坦部分包括第一平坦部分和第二平坦部分，其中，所述弯曲部分位于所述第一平坦部分和所述第二平坦部分之间。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘中的至少一个包括各自具有平坦的侧壁的第一部分和第二部分，其中，所述第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述第一接合焊盘和所述第二接合焊盘中的所述至少一个还包括在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分，其中，所述第三部分具有弯曲的侧壁。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述存储器阵列包括：包括绝缘图案和导电图案的层叠结构；以及穿透所述层叠结构的沟道结构。7.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，所述第一半导体结构还包括电连接到所述沟道结构的位线，其中，所述位线与所述第一接合焊盘接触。8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中，所述第一接合焊盘的底表面的宽度等于所述位线的宽度。9.根据权利要求6所述的半导体装置，其中，所述第一晶体管是构成页缓冲器的晶体管。10.一种半导体装置，该半导体装置包括：第一半导体结构，该第一半导体结构包括层叠结构、穿透所述层叠结构的沟道结构以及电连接到所述沟道结构的位线；与所述第一半导体结构间隔开的第二半导体结构，该第二半导体结构包括第一晶体管；在所述第一半导体结构和所述第二半导体结构之间的第一绝缘层；
在所述第二半导体结构和所述第一绝缘层之间的第二绝缘层；位于所述第一绝缘层中的第一接合焊盘，该第一接合焊盘电连接到所述沟道结构；以及位于所述第二绝缘层中的第二接合焊盘，该第二接合焊盘电连接到所述第一晶体管，该第二接合焊盘与所述第一接合焊盘接触，其中，所述第一接合焊盘包括：与所述第二接合焊盘接触的第一部分；与所述位线接触的第二部分；以及在所述第一部分和所述第二部分之间的第三部分，其中，所述第三部分的侧壁是弯曲的。11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述第一部分的侧壁和所述第二部分的侧壁是平坦的。12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述第一部分的宽度大于所述第二部分的宽度。13.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述第三部分的侧壁包括第一弯曲部分和第二弯曲部分，其中，所述第一弯曲部分的曲率中心位于所述...

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