半导体器件制造技术

本发明专利技术提供一种半导体器件，该半导体器件包括设置在衬底上的第一和第二隔离图案。交替堆叠的层间绝缘图案和导电图案设置在衬底的表面上且在第一和第二隔离图案之间。支撑图案贯穿导电图案和层间绝缘图案，并具有比第一和第二隔离图案小的宽度。第一垂直结构设置在第一隔离图案和支撑图案之间并贯穿导电图案和层间绝缘图案。第二垂直结构设置在第二隔离图案和支撑图案之间并贯穿导电图案和层间绝缘图案。支撑图案的顶表面和底表面之间的距离大于支撑图案的底表面与衬底的表面之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件
本专利技术构思的实施例涉及半导体器件及其制造方法、以及相关的电子设备和电子系统。
技术介绍
已经进行了在衬底上垂直地形成多个存储单元的各种方法的研究，从而按比例缩小半导体器件并改善半导体器件的性能。
技术实现思路
本专利技术构思的实施例提供具有高可靠的三维晶体管的半导体器件。本专利技术构思的其它实施例提供制造该半导体器件的方法。本专利技术构思的其它实施例提供具有该半导体器件的电子设备和电子系统。本专利技术构思的方面不应受到以上描述限制，其它未提及的方面将从这里描述的示例实施例而被本领域普通技术人员清楚地理解。根据本专利技术构思的一方面，提供一种半导体器件。该器件包括设置在衬底上的第一和第二隔离图案。该器件还可以包括在衬底的表面上且在第一和第二隔离图案之间的交替堆叠的层间绝缘图案和导电图案。支撑图案贯穿导电图案和层间绝缘图案，并具有比第一和第二隔离图案小的宽度。第一垂直结构贯穿第一隔离图案和支撑图案之间的多个导电图案和多个层间绝缘图案。第二垂直结构贯穿第二隔离图案和支撑图案之间的多个导电图案和多个层间绝缘图案。支撑图案的顶表面和底表面之间的距离大于支撑图案的底表面与衬底的表面之间的距离。从平面图，第一和第二隔离图案可以具有基本上彼此平行的线形状。从平面图，支撑图案可以具有基本上平行于第一和第二隔离图案的线形状。支撑图案可以包括具有第一宽度的第一部分以及具有小于第一宽度的第二宽度的第二部分。支撑图案的第一部分可以设置在层间绝缘图案之间，支撑图案的第二部分可以设置在导电图案之间。第一和第二隔离图案的每个可以在与层间绝缘图案基本上相同的水平具有第三宽度，并在与导电图案基本上相同的水平具有大于第三宽度的第四宽度。支撑图案的顶表面可以设置在与第一和第二垂直结构的顶表面不同的水平。支撑图案可以包括主支撑图案以及设置在主支撑图案的侧表面上的辅助支撑图案。辅助支撑图案可以设置在层间绝缘图案与主支撑图案之间并由与主支撑图案的材料不同的材料形成。导电图案可以包括至少一个下导电图案、设置在至少一个下导电图案上的多个中间导电图案、以及设置在中间导电图案上的至少一个上导电图案。第一和第二隔离图案的顶表面可以设置在比支撑图案和第一和第二垂直结构高的水平。第一隔离图案和第一垂直结构之间的距离可以不同于支撑图案与第一垂直结构之间的距离。第一和第二垂直结构的每个可以包括有源图案和电介质材料。电介质材料可以插设在有源图案与导电图案之间并在有源图案与层间绝缘图案之间延伸。根据本专利技术构思的另一方面，提供一种半导体器件。该半导体器件包括设置在半导体衬底上的隔离图案。交替堆叠的导电图案和层间绝缘图案设置在隔离图案之间的衬底上。垂直结构贯穿导电图案和层间绝缘图案。支撑图案贯穿垂直结构之间的多个导电图案和多个层间绝缘图案并具有小于隔离图案的宽度。支撑图案在邻近层间绝缘图案的部分中具有第一宽度，在邻近导电图案的部分中具有第二宽度，第二宽度不同于第一宽度。支撑图案的第一宽度可以大于其第二宽度。支撑图案可以包括主支撑图案以及辅助支撑图案，该辅助支撑图案由相对于主支撑图案具有蚀刻选择性的材料层形成。主支撑图案可以贯穿导电图案和层间绝缘图案。辅助支撑图案可以包括插设在层间绝缘图案和主支撑图案之间的侧部辅助图案、以及插设在主支撑图案与衬底之间的底部辅助图案。每个垂直结构可以包括贯穿导电图案和层间绝缘图案的有源图案、以及插设在有源图案与导电图案之间并在有源图案与层间绝缘图案之间延伸的第一电介质图案。半导体器件还可以包括第二电介质图案，该第二电介质图案插设在垂直结构中的相应一个与导电图案之间并在导电图案和层间绝缘图案之间延伸以及在导电图案与支撑图案之间延伸。每个垂直结构还可以包括第一电介质图案与层间绝缘图案之间的保护电介质图案。半导体器件还可以包括设置在半导体衬底的表面中的凹入区域。支撑图案可以延伸到凹入区域中。支撑图案可以包括导电材料层和插设在导电材料层与半导体衬底之间的绝缘氧化物。根据本专利技术构思的另一方面，提供一种半导体器件。该半导体器件包括设置在半导体衬底上的第一和第二隔离图案。层叠结构设置在第一和第二隔离图案之间的半导体衬底上。层叠结构包括导电图案、层间绝缘图案和盖图案。支撑图案设置在层叠结构中并具有比第一和第二隔离图案小的宽度，其中支撑图案包括接触层间绝缘图案的第一部分以及接触导电图案的第二部分，其中第一部分比第二部分宽。垂直有源图案结构设置在层叠结构中并与支撑图案间隔开。导电图案包括下导电图案、设置在下导电图案上的多个中间导电图案、以及设置在多个中间导电图案上的上导电图案。层间绝缘图案包括插设在下导电图案与半导体衬底之间的最下面的绝缘图案、插设在下导电图案与多个中间导电图案之间的下绝缘图案、插设在多个中间导电图案之间的中间层间图案、插设在多个中间导电图案与上导电图案之间的上绝缘图案、以及设置在上导电图案上的最上面的绝缘图案。盖图案设置在最上面的绝缘图案上。支撑图案贯穿最上面的绝缘图案、上导电图案、上绝缘图案、多个中间导电图案、以及中间层间图案。支撑图案还可以延伸到下绝缘图案中。支撑图案的底表面可以设置在比下导电图案高的水平。支撑图案的底表面与顶表面之间的距离可以大于支撑图案的底表面与半导体衬底的表面之间的距离。支撑图案可以贯穿导电图案和绝缘图案并在半导体衬底的表面下面延伸。半导体器件还可以包括设置在层叠结构下面的导线。导线可以具有比垂直有源图案结构小的宽度。垂直有源图案结构和支撑图案中的其中之一可以向上延伸以贯穿盖图案，其另一个可以用盖图案覆盖。半导体器件还可以包括从导线延伸到垂直有源图案结构的导电接触插塞。此外，导电接触插塞可以贯穿盖图案。从平面图，多个垂直有源图案结构可以布置为使得彼此邻近的垂直有源图案结构在隔离图案和支撑图案之间是非共线的。其它实施例的特定细节被包括在具体描述和附图中。附图说明从本专利技术构思的优选实施例的更具体描述，本专利技术构思的以上和其它它特征和优点将变得明显，如附图所示，其中相同的附图标记在不同视图中始终指代相同的部件。附图不一定按比例绘制，而是重点在于示出本专利技术构思的原理。在附图中：图1是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的平面图；图2A是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的截面图；图2B至图2D分别是图2A的部分“A”的修改示例的局部放大图；图2E是图2A的部分“B”的局部放大图；图3A是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的修改示例的截面图；图3B至图3D分别是图3A的部分“A”的修改示例的局部放大图；图4A是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的另一修改示例的截面图；图4B至图4D分别是图4A的部分“A”的修改示例的局部放大图；图5A是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的另一修改示例的截面图；图5B至图5C分别是图5A的部分“A”的修改示例的局部放大图；图6是根据本专利技术构思第一实施例的半导体器件的另一修改示例的截面图；图7A是根据本专利技术构思第二实施例的半导体器件的截面图；图7B至图7D分别是图7A的部分“A”的修改示例的局部放大图；图7E是根据本专利技术构思第二实施例的半导体器件的修改示例的截面图；图8是根据本专利技术构思第二实施例的半导体器件的另一修改示例的截面图；图9A是根据本专利技术构思第二实施例的半导体器件的另一修改示例的截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体器件，包括：设置在衬底上的第一和第二隔离图案;在所述衬底的表面上且在所述第一和第二隔离图案之间，交替堆叠的层间绝缘图案和导电图案；支撑图案，贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，所述支撑图案具有比所述第一和第二隔离图案小的宽度；第一和第二垂直结构，在所述支撑图案的相反两侧分别贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，其中所述支撑图案的顶表面和底表面之间的距离大于所述支撑图案的底表面与所述衬底的表面之间的距离。

【技术特征摘要】
2012.01.04 KR 10-2012-00010741.一种半导体器件，包括：设置在衬底上的第一和第二隔离图案；在所述衬底的表面上且在所述第一和第二隔离图案之间，交替堆叠的层间绝缘图案和导电图案；支撑图案，贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，所述支撑图案具有比所述第一和第二隔离图案小的宽度；第一和第二垂直结构，分别在所述支撑图案的相反两侧，所述第一和第二垂直结构的每个贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，其中所述支撑图案的顶表面和底表面之间的距离大于所述支撑图案的底表面与所述衬底的表面之间的距离，其中所述支撑图案的顶表面设置在与所述第一和第二垂直结构的顶表面不同的水平，其中所述第一和第二隔离图案的顶表面设置在比所述支撑图案以及所述第一和第二垂直结构的所述顶表面高的水平。2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，从平面图，所述支撑图案和所述第一和第二隔离图案具有彼此平行的线形状。3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述支撑图案包括具有第一宽度的第一部分和具有小于所述第一宽度的第二宽度的第二部分。4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述支撑图案的所述第一部分设置在所述层间绝缘图案之间，并且其中所述支撑图案的所述第二部分设置在所述导电图案之间。5.根据权利要求4所述的半导体器件，其中所述第一和第二隔离图案中的每个在与所述层间绝缘图案相同的水平具有第三宽度，并在与所述导电图案相同的水平具有大于所述第三宽度的第四宽度。6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述支撑图案包括主支撑图案以及设置在所述主支撑图案的侧表面上的辅助支撑图案，其中所述辅助支撑图案设置在所述层间绝缘图案和所述主支撑图案之间，并且由与所述主支撑图案的材料不同的材料形成。7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一隔离图案和所述第一垂直结构之间的距离不同于所述支撑图案和所述第一垂直结构之间的距离。8.一种半导体器件，包括：隔离图案，设置在半导体衬底上；交替堆叠的导电图案和层间绝缘图案，设置在所述衬底上且在所述隔离图案之间；多个垂直结构，贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案；以及支撑图案，在所述垂直结构之间贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，所述支撑图案具有比所述隔离图案小的宽度，其中所述支撑图案在接触所述层间绝缘图案的第一部分中具有第一宽度，并在邻近所述导电图案的第二部分中具有第二宽度，并且所述第二宽度小于所述第一宽度。9.根据权利要求8所述的半导体器件，其中所述支撑图案包括主支撑图案和辅助支撑图案，该辅助支撑图案由相对于所述主支撑图案具有蚀刻选择性的材料层形成，其中所述主支撑图案贯穿所述导电图案和所述层间绝缘图案，并且其中所述辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈载株，金汉洙，李云京，林周永，黄盛珉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：