具有堆叠结构的半导体装置的制作方法

文档序号:23388871发布日期:2020-12-22 13:54阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

基底,具有单元阵列区和垫区;

堆叠结构,包括交替地堆叠在所述基底上并且在所述垫区中具有阶梯形状的栅电极和成型绝缘层;

多个第一分离区,在所述垫区中竖直地穿透所述堆叠结构,在第一方向上延伸,并且包括第一虚设绝缘层和第二虚设绝缘层,其中,所述第一虚设绝缘层覆盖所述多个第一分离区的内侧壁并且包括覆盖所述栅电极中的上栅电极的上表面的部分的水平部分,并且所述第二虚设绝缘层设置在所述第一虚设绝缘层之间;

延伸部分,在垂直于所述第一方向的第二方向上从所述第一虚设绝缘层朝向所述成型绝缘层延伸;

多个第二分离区,将所述堆叠结构划分为多个区域,并且在所述第一方向上延伸;以及

单元接触插塞,在所述第二虚设绝缘层中穿透所述水平部分,并且连接到所述栅电极。

2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述延伸部分包括第一延伸部分和第二延伸部分,所述第一延伸部分和所述第二延伸部分设置在基本垂直于所述基底的上表面的第三方向上的不同水平上,并且所述第一延伸部分的一端和所述第二延伸部分的一端设置在所述第二方向上的不同位置中。

3.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述第一虚设绝缘层通过所述第一虚设绝缘层的外侧表面而与所述延伸部分接触。

4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述延伸部分中的每个延伸部分具有在所述第二方向上具有凹形形状的凹陷部分。

5.根据权利要求1所述的半导体装置,所述半导体装置还包括:

层间绝缘层,在所述垫区中覆盖所述堆叠结构,

其中,所述多个第一分离区包括与所述层间绝缘层接触的第一上分离区以及与所述堆叠结构接触的第一下分离区,并且

其中,所述第一上分离区中的每个第一上分离区在所述第二方向上截取的第一宽度大于所述第一下分离区中的每个第一下分离区在所述第二方向上截取的第二宽度。

6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述多个第二分离区在所述基底上在所述第一方向上比所述多个第一分离区延伸得远。

7.根据权利要求6所述的半导体装置,其中,所述多个第二分离区设置在所述单元阵列区中和所述垫区中,并且所述多个第一分离区设置在所述垫区中。

8.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述延伸部分设置在所述单元接触插塞下方。

9.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,所述单元接触插塞包括第一单元接触插塞和第二单元接触插塞,所述第一单元接触插塞和所述第二单元接触插塞穿透所述第二虚设绝缘层中的一个第二虚设绝缘层并且在基本垂直于所述基底的上表面的第三方向上具有彼此不同的高度。

10.根据权利要求9所述的半导体装置,其中,所述第一单元接触插塞和所述第二单元接触插塞之间的高度差与所述栅电极中的一个栅电极的厚度和所述成型绝缘层中的一个成型绝缘层的厚度之和基本相同。

11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,在所述多个第一分离区中的每个第一分离区中,所述第一虚设绝缘层之间的间隙朝向所述基底的上表面减小。

12.根据权利要求1所述的半导体装置,所述半导体装置还包括:

至少一个牺牲层,设置在所述水平部分与所述延伸部分之间,并且包括与所述栅电极的材料不同的材料。

13.根据权利要求1所述的半导体装置,所述半导体装置还包括:

外围电路区,设置在所述基底下方,并且包括电连接到所述栅电极的电路元件。

14.根据权利要求13所述的半导体装置,所述半导体装置还包括:

贯穿布线,在垫区中将所述外围电路区电连接到设置在所述外围电路区上的存储器单元区,

其中,所述贯穿布线电连接到所述单元接触插塞。

15.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

基底,具有单元阵列区和垫区;

堆叠结构,包括在所述垫区中具有阶梯形状的栅电极和成型绝缘层;

层间绝缘层,在所述垫区中覆盖所述堆叠结构;

多个第一分离区,在所述垫区中穿透所述堆叠结构和所述层间绝缘层,其中,所述多个第一分离区包括第一绝缘层和第二绝缘层,所述第一绝缘层覆盖所述栅电极的一端并且在与所述基底的上表面基本垂直的方向上延伸,所述第二绝缘层设置在所述第一绝缘层之间;

多个第二分离区,在所述基底上将所述堆叠结构划分为多个区域并且在第一方向上延伸;

至少一个虚设沟道,设置在所述多个第一分离区与所述多个第二分离区之间;以及

单元接触插塞,在所述多个第一分离区中穿透所述第一绝缘层并且连接到所述栅电极。

16.根据权利要求15所述的半导体装置,其中,所述至少一个虚设沟道与所述单元接触插塞间隔开。

17.根据权利要求15所述的半导体装置,其中,所述第一绝缘层包括与所述成型绝缘层的材料不同的材料。

18.根据权利要求15所述的半导体装置,其中,所述多个第一分离区中的一个或更多个设置在所述多个第二分离区之间。

19.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

基底,具有单元阵列区和垫区;

堆叠结构,包括交替地堆叠在所述基底上并且在所述垫区中具有阶梯形状的栅电极和成型绝缘层;

层间绝缘层,在所述垫区中覆盖所述堆叠结构;

虚设绝缘层,将所述堆叠结构和所述层间绝缘层划分为多个区域,并且包括与所述层间绝缘层的材料不同的材料;

延伸部分,在所述堆叠结构中与所述虚设绝缘层接触,并且在所述栅电极之间在基本垂直于所述基底的上表面的方向上彼此间隔开;以及

单元接触插塞,设置在所述虚设绝缘层中,并且连接到所述栅电极。

20.根据权利要求19所述的半导体装置,其中,所述延伸部分中的每个延伸部分具有呈凹形形状的凹陷部分。


技术总结
提供了一种具有堆叠结构的半导体装置。所述半导体装置包括:基底,具有单元阵列区和垫区;堆叠结构,包括交替地堆叠在基底上并且在垫区中具有阶梯形状的栅电极和成型绝缘层;第一分离区,在垫区中穿透堆叠结构,在第一方向上延伸,并且包括第一虚设绝缘层和第二虚设绝缘层,第一虚设绝缘层覆盖第一分离区的侧壁并且包括覆盖栅电极的部分的水平部分,并且第二虚设绝缘层设置在第一虚设绝缘层之间;延伸部分,在垂直于第一方向的第二方向上从第一虚设绝缘层朝向成型绝缘层延伸;第二分离区,划分堆叠结构并且在第一方向上延伸;以及单元接触插塞,穿透水平部分并且连接到栅电极。

技术研发人员:林根元
受保护的技术使用者:三星电子株式会社
技术研发日:2020.05.11
技术公布日:2020.12.22
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