垂直存儲器件和制造其的方法技術(shù)

公開了一種垂直存儲器件和制造垂直存儲器件的方法。該垂直存儲器件包括基板、多個溝道、電荷存儲結(jié)構(gòu)、多個柵電極、第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和保護層圖案?；灏ǖ谝粎^(qū)域和第二區(qū)域。多個溝道設(shè)置在第一區(qū)域中。多個溝道在實質(zhì)上垂直于基板的頂表面的第一方向上延伸。電荷存儲結(jié)構(gòu)設(shè)置在每個溝道的側(cè)壁上。多個柵電極布置在電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且在第一方向上彼此間隔開。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二區(qū)域中。保護層圖案覆蓋第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。保護層圖案具有與最下面的柵電極的厚度實質(zhì)上相同的厚度。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

專利技術(shù)構(gòu)思涉及。
技術(shù)介紹
近來，隨著存儲器件變得更加高度集成，已經(jīng)研究了包括垂直布置的多個存儲單元的垂直存儲器件。垂直存儲器件包括柱形或圓筒形溝道、多個柵電極以及圍繞溝道的多個絕緣層。垂直存儲器件可以包括設(shè)置垂直存儲單元的單元區(qū)域以及設(shè)置外圍電路的外圍區(qū)域。垂直存儲單元和外圍電路具有不同的結(jié)構(gòu)，從而每個垂直存儲單元和外圍電路獨立地形成。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式提供通過簡化的工藝形成的垂直存儲器件。本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式提供一種垂直存儲器件，該垂直存儲器件包括基板、多個溝道、電荷存儲結(jié)構(gòu)、多個柵電極、第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和保護層圖案。基板包括第一區(qū)域和第二區(qū)域。多個溝道設(shè)置在第一區(qū)域中。多個溝道在實質(zhì)上垂直于基板的頂表面的第一方向上延伸。電荷存儲結(jié)構(gòu)設(shè)置在每個溝道的側(cè)壁上。多個柵電極布置在電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且在第一方向上彼此間隔開。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二區(qū)域中。保護層圖案覆蓋第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。保護層圖案具有與最下面的柵電極的厚度實質(zhì)上相同的厚度。在一些實施方式中，柵電極可以在實質(zhì)上平行于基板的頂表面的第二方向上延伸，最下面的柵電極和保護層圖案可以在第二方向上彼此間隔開。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在第二方向上間隔開。在一些實施方式中，該垂直存儲器件還可以包括分別設(shè)置在與所述多個柵電極相同的水平處的多個剩余的犧牲層圖案。隨著每個剩余的犧牲層圖案的水平變高，每個剩余的犧牲層圖案在實質(zhì)上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的長度可以逐漸減小。在一些實施方式中，垂直存儲器件還可以包括設(shè)置在第二區(qū)域中的第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在第三方向上間隔開。最下面的剩余的犧牲層圖案可以覆蓋第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，最下面的剩余的犧牲層圖案的厚度可以與保護層圖案的厚度實質(zhì)上相同。在一些實施方式中，剩余的犧牲層圖案和保護層圖案可以包括相同的材料。在一些實施方式中，垂直存儲器件還可以包括設(shè)置在第二區(qū)域中的第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。該第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在第三方向上間隔開。保護層圖案可以覆蓋第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，剩余的犧牲層圖案和保護層圖案可以在第三方向上彼此間隔開。在一些實施方式中，垂直存儲器件還可以包括設(shè)置在相鄰的柵電極之間的絕緣層圖案。相鄰的柵電極可以在第三方向上彼此間隔開。在一些實施方式中，絕緣層圖案在第二方向上的長度可以大于最下面的柵電極在第二方向上的長度。本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式提供一種垂直存儲器件，該垂直存儲器件包括基板、多個溝道、電荷存儲結(jié)構(gòu)、多個柵電極、多個絕緣夾層、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和保護層圖案?；灏ǖ谝粎^(qū)域和第二區(qū)域。多個溝道設(shè)置在第一區(qū)域中。多個溝道在實質(zhì)上垂直于基板的頂表面的第一方向上延伸。電荷存儲結(jié)構(gòu)設(shè)置在每個溝道的側(cè)壁上。多個柵電極布置在電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且在第一方向上彼此間隔開。多個絕緣夾層布置在電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且設(shè)置在相鄰的柵電極之間。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二區(qū)域中。保護層圖案覆蓋半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。保護層圖案具有與相鄰的絕緣夾層之間的距離實質(zhì)上相同的厚度。本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式提供一種垂直存儲器件，該垂直存儲器件包括基板、多個溝道、電荷存儲結(jié)構(gòu)、多個柵電極、多個絕緣夾層、半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)和保護層圖案?；灏ǖ谝粎^(qū)域和第二區(qū)域。多個溝道設(shè)置在第一區(qū)域中。多個溝道在實質(zhì)上垂直于基板的頂表面的第一方向上延伸。電荷存儲結(jié)構(gòu)設(shè)置在每個溝道的側(cè)壁上。多個柵電極布置在電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且在第一方向上彼此間隔開。多個剩余的犧牲層圖案分別設(shè)置在與多個柵電極相同的水平處。半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二區(qū)域中。保護層圖案覆蓋半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。保護層圖案具有與最下面的剩余的犧牲層圖案的厚度實質(zhì)上相同的厚度。隨著每個剩余的犧牲層圖案的水平變高，每個剩余的犧牲層圖案在實質(zhì)上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上的長度逐漸減小。本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式提供制造垂直存儲器件的方法。在這樣的方法的一些實施方式中，在包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的基板上形成第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)設(shè)置在第二區(qū)域中。在基板上交替地且重復(fù)地形成多個犧牲層和多個絕緣夾層。部分地去除犧牲層和絕緣夾層以在第一區(qū)域和第二區(qū)域中形成模結(jié)構(gòu)并且同時在第二區(qū)域中形成保護層圖案。保護層圖案覆蓋第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。形成穿過犧牲層和絕緣夾層的多個孔以暴露在第一區(qū)域中的基板的頂表面。形成電荷存儲結(jié)構(gòu)和溝道以填充每個孔。部分地去除犧牲層以形成暴露每個電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁的多個間隔。形成柵電極以填充每個間隔。在一些實施方式中，在形成電荷存儲結(jié)構(gòu)和溝道之后，可以部分地去除絕緣夾層和犧牲層以形成在實質(zhì)上平行于基板的頂表面的第二方向上延伸的開口。在一些實施方式中，部分地去除犧牲層可以包括在第二區(qū)域中形成剩余的犧牲層圖案。最下面的剩余的犧牲層圖案和保護層圖案可以在第二方向上彼此間隔開。在一些實施方式中，在形成多個犧牲層和多個絕緣夾層之前，可以在基板上在第二區(qū)域中形成第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在第二方向上間隔開。第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在實質(zhì)上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上間隔開。最下面的剩余的犧牲層圖案可以覆蓋第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。在一些實施方式中，在形成多個犧牲層和多個絕緣夾層之前，在基板上在第二區(qū)域中形成第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在第二方向上間隔開。第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)可以與第一區(qū)域在實質(zhì)上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上間隔開。保護層圖案可以覆蓋第二半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。如上所述，半導(dǎo)體器件可以包括保護層圖案和最下面的剩余的犧牲層圖案。最下面的剩余的犧牲層圖案和保護層圖案可以保護外圍區(qū)域中的外圍電路。最下面的剩余的犧牲層圖案和保護層圖案可以同時形成。因此，制造垂直存儲器件的方法可以簡化。注意到，關(guān)于一個實施方式描述的專利技術(shù)構(gòu)思的多個方面可以被結(jié)合到不同的實施方式中，雖然沒有關(guān)于其特別描述。也就是，所有的實施方式和/或任何實施方式的特征可以以任何方式和/或組合結(jié)合。本專利技術(shù)構(gòu)思的這些和其它目的和/或方面在以下闡述的說明書中被詳細地說明?！靖綀D說明】從以下結(jié)合附圖的詳細描述，一些實施方式將被更清楚地理解。圖1至圖38當(dāng)在此處描述時表示非限制的示例實施方式。圖1是示出根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式的垂直存儲器件的示意性平面圖。圖2是示出圖1的區(qū)域IV的擴大平面圖。圖3是沿圖2的線V1-VI’截取的截面圖。圖4是沿圖2的線V-V’截取的截面圖。圖5至27是示出根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式的制造垂直存儲器件的方法的平面圖和截面圖。圖28是示出根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式的垂直存儲器件的平面圖。圖29是沿圖28的線V1-VI’截取的截面圖。圖30是沿圖28的線V-V’截取的截面圖。圖31至37是示出根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式的制造垂直存儲器件的方法的平面圖和截面圖。圖38是示出根據(jù)本專利技術(shù)構(gòu)思的一些實施方式的電子系統(tǒng)的示意圖?！揪唧w實施方式】將在下文中參考附圖更全面地描述不同的示例實施方式，在附圖中顯示了一些示例實施方式。然而，本專利技術(shù)構(gòu)思可以以許多不同的形式實施且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的示例實施方式。而是，提供這些示例實施方式使得該描述將透徹和完整，并且將向本領(lǐng)域的技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_本專利技術(shù)構(gòu)思的范圍。在圖中，為了清晰，可以夸大層本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種垂直存儲器件，包括：包括第一區(qū)域和第二區(qū)域的基板；在所述第一區(qū)域中的多個溝道，所述多個溝道在實質(zhì)上垂直于所述基板的頂表面的第一方向上延伸；電荷存儲結(jié)構(gòu)，在所述多個溝道中的溝道的側(cè)壁上；多個柵電極，布置在所述電荷存儲結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上且在所述第一方向上彼此間隔開；第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，在所述第二區(qū)域中；以及保護層圖案，覆蓋所述第一半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述保護層圖案具有與所述柵電極中最下面的柵電極的厚度實質(zhì)上相同的厚度。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄭元皙，姜昌錫，李敏鏞，陳尚佑，
申請(專利權(quán))人：三星電子株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：韓國;KR