專利名稱：半導(dǎo)體器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及一種半導(dǎo)體器件，并且更具體而言，涉及一種具有三維結(jié)構(gòu)的半導(dǎo) 體器件。
背景技術(shù)：
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的快速發(fā)展，更高的集成度、更低的功耗和更高速度的操作是 不斷的設(shè)計(jì)目標(biāo)。因?yàn)榘雽?dǎo)體器件變得被更加高度地集成，所以在集成半導(dǎo)體器件與導(dǎo)線和復(fù)雜 圖案的接觸過程中變得更加難以確保裕度。當(dāng)在接觸過程期間缺陷發(fā)生時(shí)，半導(dǎo)體器件 的可靠性降低，從而導(dǎo)致包括半導(dǎo)體器件的電子器件的性能劣化。相應(yīng)地，存在通過確保具有復(fù)雜圖案的接觸過程的裕度而增加高度集成的半導(dǎo) 體器件的可靠性的需要。
發(fā)明內(nèi)容
本公開提供一種具有改進(jìn)的可靠性的半導(dǎo)體器件和用于形成不含具有高階差的 開口的半導(dǎo)體器件的方法。本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例提供半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件包括襯底，所述襯底 包括具有底表面和側(cè)表面的凹入部和從所述側(cè)表面延伸的凸出部；以及，多個(gè)材料層， 所述多個(gè)材料層具有在底表面上的平坦部和從平坦部延伸且在側(cè)表面之上延伸的側(cè)部， 并且所述多個(gè)材料層被相互隔開，其中材料層的側(cè)壁部中的至少一個(gè)的厚度大于材料層 的平坦部的厚度。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括柵極圖案，所述柵極圖案具有在 材料層的平坦部之間的柵極圖案平坦部和在材料層的側(cè)壁部之間的柵極圖案側(cè)壁部。這 里，材料層可以包括具有絕緣性質(zhì)的材料。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括在柵極圖案側(cè)壁部的上表面上設(shè) 置的導(dǎo)電圖案。這里，導(dǎo)電圖案的寬度可以大于柵極圖案側(cè)壁部的寬度。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括在材料層之間的柵極絕緣圖案。 這里，材料層可以包括具有導(dǎo)電性質(zhì)的材料。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括在材料層的側(cè)壁部的上表面上設(shè) 置的導(dǎo)電圖案。這里，導(dǎo)電圖案的寬度可以小于材料層的側(cè)壁部的寬度。根據(jù)實(shí)施例，材料層的側(cè)壁部可以具有由與提供平坦部的過程相同的過程提供 的主要側(cè)壁部和接觸主要側(cè)壁部的輔助側(cè)壁部。
根據(jù)實(shí)施例，材料層的側(cè)壁部的寬度可以大于在材料層中的兩個(gè)相鄰材料層之 間的間隔。根據(jù)實(shí)施例，材料層的側(cè)壁部的上表面與凸出部的上表面共面，并且凸出部的 上表面可以平行于襯底的凹入部的底表面。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括從襯底的凹入部的底表面向上延 伸并且面向材料層的平坦部的側(cè)表面的有源柱。根據(jù)實(shí)施例，所述半導(dǎo)體器件可以進(jìn)一步包括從襯底的凹入部的底表面延伸并 且穿過材料層的平坦部的有源柱。
包括附圖，以提供發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的理解，并且附圖并入在本說明書中并且 構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示意發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例并且與說明一起用于解釋發(fā) 明構(gòu)思的原理。在圖中圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面視圖；圖2是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖；圖3A到3G是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖；圖4A到4C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖；圖5是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖；圖6A到6F是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖；圖7A到7C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖；圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面視圖；圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖；圖IOA到IOE是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖；圖IlA到IlC是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖；圖12是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的橫截面視圖；圖13A到13C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖；圖14A到14C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖；圖15是示出包括根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性存儲(chǔ)器卡1100的框圖；以及圖16是示出包括具有根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)器系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的 框圖。
具體實(shí)施例方式將參考附圖在下面更加詳細(xì)地描述發(fā)明構(gòu)思的示例性實(shí)施例。在全部附圖和說 明書中，同樣的附圖標(biāo)記可以指示同樣的元件。圖1是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面視圖，并且圖2是沿著圖1的線I-I'截取的橫截面視圖。參考圖1和2，可以提供襯底100。襯底100可以是基于半導(dǎo)體的半導(dǎo)體襯底。 襯底100可以包括阱區(qū)。阱區(qū)可以包括第一導(dǎo)電類型摻雜劑。襯底100可以包括具有底 表面106和側(cè)表面108的凹入部A。襯底100可以包括從凹入部A的側(cè)表面108延伸的 凸出部B。絕緣層104可以被設(shè)置在凸出部B上以限定凸出部B。相反，可以通過凹進(jìn) 襯底100的凹入部A來限定襯底100的凹入部A。在此情形中，包括凹入部A和凸出部 B的襯底100可以是一體的。有源柱122可以被設(shè)置成從襯底100的凹入部A的底表面106向上延伸。有源 柱122可以垂直于襯底100延伸。有源柱122可以在其一端處被連接到共源區(qū)102。有 源柱122可以在其另一端處被連接到位線BL。有源柱122可以包括單晶或者多晶半導(dǎo) 體。共源區(qū)102可以被設(shè)置在襯底100中，以被電連接到有源柱122。共源區(qū)102 可以被設(shè)置成在襯底100的單元區(qū)中具有板狀形式。共源區(qū)102可以包括高濃度的摻雜 劑。在共源區(qū)102中包括的摻雜劑可以是與阱中包括的摻雜劑不同的第二導(dǎo)電類型摻雜 劑。例如，當(dāng)阱包括ρ型摻雜劑時(shí)，共源區(qū)102可以包括η型摻雜劑。材料層可以被設(shè)置在襯底100上，以被相互隔開。材料層可以包括具有絕緣性 質(zhì)的材料。材料層可以包括單元間柵極絕緣層113和115、第一柵極間絕緣層111和第二 柵極間絕緣層117。絕緣層111、113、115和117可以分別包括在凹入部A的底表面106 上的絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a以及分別包括絕緣層側(cè)壁部111b、113b、 115b和117b。絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b分別從絕緣層平坦部111a、 113a、115a和117a延伸且在凹入部A的側(cè)表面108之上延伸。絕緣層側(cè)壁部111b、 113b、115b和117b中的至少一個(gè)的厚度可以大于絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a 的相應(yīng)的絕緣層平坦部的厚度。絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b的寬度可以大 于在絕緣層111、113、115和117中的兩個(gè)相鄰絕緣層之間的間隔。例如，絕緣層側(cè)壁 部111b、113b、115b和117b的寬度可以分別地大于在絕緣層111和113之間；在絕緣 層113和115之間或者在絕緣層113和111之間；在絕緣層115和117之間或者在絕緣層 115和113之間；以及在絕緣層117和115之間的間隔。可以在襯底100上、從第二柵 極間絕緣層117隔開地設(shè)置串選擇絕緣層118。柵極圖案平坦部141a、143a、145a、147a和149a可以被設(shè)置在第一柵極間絕緣 平坦部11 Ia和襯底100的底表面106之間、絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a之間 以及第二柵極間絕緣層平坦部117a和串選擇絕緣層118之間。柵極圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b可以被設(shè)置在第一柵極間絕緣 層側(cè)壁部Illb和襯底100的側(cè)表面108之間、絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b 之間以及第二柵極間絕緣層側(cè)壁部117b和串選擇絕緣層118之間。柵極圖案141、143、145、147和149可以分別地包括柵極圖案平坦部141a、 143a、145a、147a 和 149a 和柵極圖案側(cè)壁部 141b、143b、145b、147b 和 149b。柵極圖 案141、143、145、147和149可以包括單元柵極圖案143、145、147、地選擇柵極圖案 141和串選擇柵極圖案149。柵極圖案141、143、145、147和149可以被絕緣層111、 113、115和117相互隔開。
柵極圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b的上表面可以與凸出部B的絕 緣層104的上表面共面。凸出部B的絕緣層104的下表面可以與凹入部A的底表面106 共面。柵極圖案141、143、145、147和149可以沿著有源柱122的側(cè)壁在襯底100之上 堆疊。柵極圖案141、143、145、147和149可以具有在襯底100之上在第一方向上延伸 的線性形狀。沿著有源柱122的側(cè)壁堆疊的柵極圖案141、143、145、147和149可以形 成一個(gè)垂直型單元串。有源柱122可以面向柵極圖案平坦部141a、143a、145a、147a和 149a的側(cè)壁。雖然為了解釋方便起見，在圖中示出三個(gè)單元柵極圖案143、145和147， 但是單元柵極圖案的數(shù)目不限于此。信息存儲(chǔ)層130可以被設(shè)置在單元柵極圖案143、145和147和有源柱122的側(cè) 壁之間。信息存儲(chǔ)層130可以被設(shè)置在柵極圖案141、143、145、147和149和絕緣層 111、113、115、117和118之間。信息存儲(chǔ)層130可以包括在有源柱122的側(cè)壁上順序 地堆疊的隧道電介質(zhì)層、陷阱絕緣層和阻擋層。隧道電介質(zhì)層可以是單層或者多層結(jié)構(gòu)。例如，隧道電介質(zhì)層可以包括氮氧化 硅、氮化硅、氧化硅和金屬氧化物中的至少一種。陷阱絕緣層可以包括能夠存儲(chǔ)電荷的電荷陷阱部位。例如，陷阱絕緣層可以包 括氮化硅、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬氧化硅、金屬氮氧化硅和納米點(diǎn)中的至少一種。阻擋層可以包括選自氧化硅層、氮化硅層、氮氧化硅層和高電介質(zhì)層中的至少 一種。高電介質(zhì)層可以包括選自金屬氧化物層、金屬氮化物層和金屬氮氧化物層中的至 少一種。高電介質(zhì)層可以包括鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鑭(La)、鈰(Ce)和 鐠(Pr)。阻擋層的介電常數(shù)可以大于隧道絕緣層的介電常數(shù)。單元柵極圖案143、145和147可以分別地形成字線。第一導(dǎo)電圖案162可以被 設(shè)置在單元柵極圖案側(cè)壁部143b、145b和147b的上表面。第一導(dǎo)電圖案162的寬度可 以大于單元柵極圖案側(cè)壁部143b、145b和147b的寬度。第一導(dǎo)電圖案162可以是單元 插塞CP。字線可以分別地通過單元插塞CP而被連接到寬字線WL。相反，第一導(dǎo)電圖 案162可以是寬字線WL。地選擇柵極圖案141可以被設(shè)置在襯底100和單元柵極圖案143之間。地選擇 柵極圖案141可以控制與有源柱122和襯底100的電連接。第二導(dǎo)電圖案166可以被設(shè) 置在地選擇柵極圖案141的側(cè)壁部141b的上表面上。第二導(dǎo)電圖案166的寬度可以大于 地選擇柵極圖案141的側(cè)壁部141b的寬度。第二導(dǎo)電圖案166可以是地選擇插塞GSP。 地選擇柵極圖案141可以通過地選擇插塞GSP而被連接到地選擇線GSL。相反，第二導(dǎo) 電圖案166可以是地選擇線GSL。串選擇柵極圖案149可以被設(shè)置在單元柵極圖案143、145和147的最高位置處 設(shè)置的單元柵極圖案147之上。串選擇柵極圖案149可以在與襯底100平行的第一方向上 延伸。第三導(dǎo)電圖案164可以被設(shè)置在串選擇柵極圖案149的側(cè)壁部149b的上表面上。 第三導(dǎo)電圖案164的寬度可以大于串柵極圖案149的側(cè)壁部149b的寬度。第三導(dǎo)電圖案 164可以是用于與串選擇線相連接的插塞。串選擇線可以在第一方向上延伸。相反，第 三導(dǎo)電圖案164可以是串選擇線。
因?yàn)闁艠O圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b的寬度大于柵極圖案平坦 部141a、143a、145a、147a和149a的寬度，所以能夠通過形成導(dǎo)電圖案的過程來確保裕 度。此外，因?yàn)闁艠O圖案平坦部141a、143a、145a、147a和149a的寬度沒有增加，所 以能夠在形成導(dǎo)電圖案的過程中來確保裕度，并且還能夠提供一種高度集成的半導(dǎo)體器 件。位線BL可以被設(shè)置在串選擇柵極圖案149上。位線BL可以被設(shè)置成與串選擇 柵極圖案149交叉。位線BL可以在與串選擇柵極圖案149延伸的第一方向交叉的第二方 向上延伸。第一和第二方向可以相互垂直。串選擇絕緣層118可以被設(shè)置在串選擇柵極 圖案149和位線BL之間。位線BL可以經(jīng)由位于有源柱122的上部上的漏區(qū)123而被連接到有源柱122。 漏區(qū)123可以包括在有源柱122的上部上的高濃度摻雜劑區(qū)。根據(jù)實(shí)施例，位線BL可以 經(jīng)由特定插塞而被連接到漏區(qū)123?？梢栽谝r底100上設(shè)置多個(gè)有源柱122。在位線BL 和有源柱122之間的電連接可以由串選擇柵極圖案149來控制。在第二方向上延伸的多個(gè)有源柱122可以被連接到同一位線BL。彼此鄰近的有 源柱122可以通過絕緣材料124來絕緣。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法。圖3A到3G是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖。參考圖3A，可以提供襯底100。襯底100可以包括具有底表面106和側(cè)表面108 的凹入部A以及從側(cè)表面108延伸的凸出部B?？梢栽谝r底100上形成絕緣層104，以 限定凹入部A和凸出部B。絕緣層104可以包括氧化硅。相反，襯底100可以被蝕刻， 以限定凹入部A和凸出部B。襯底100可以是具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體(例如，ρ型硅片)。襯底100可以 包括阱。可以通過將摻雜劑注入到襯底200中來形成阱?？梢酝ㄟ^包括離子注入過程或 者等離子體注入過程的摻雜過程，將摻雜劑注入到襯底100中。共源區(qū)102可以被設(shè)置 在襯底100的上表面上?？梢酝ㄟ^利用摻雜劑對(duì)阱進(jìn)行摻雜來形成共源區(qū)102。共源區(qū) 102可以包括具有與阱不同的導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，阱可以包括ρ型摻雜劑，而共源 區(qū)102可以包括η型摻雜劑?？梢栽谝r底100上形成第一犧牲層SC1?？梢栽谝r底100的凹入部A的底表面 106和側(cè)表面108上形成第一犧牲層SCl。第一犧牲層SCl可以在凸出部B之上延伸。 可以在第一犧牲層SCl上形成第一輔助柵極間絕緣層110。第一輔助柵極間絕緣層110 可以包括在凹入部A的底表面106上形成的第一輔助柵極間絕緣層平坦部IlOa和從第一 輔助柵極間絕緣層平坦部IlOa延伸且在側(cè)表面108之上延伸的第一輔助柵極間絕緣層側(cè) 壁部110b。第一輔助柵極間絕緣層110可以在凸出部B之上延伸。參考圖3B，可以使用第一犧牲層SCl作為蝕刻停止層，對(duì)第一輔助柵極間絕緣 層110執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各向異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，在凹入部 A之上形成的第一輔助柵極間絕緣層110的第一輔助柵極間絕緣層平坦部IlOa可以被去 除。第一輔助柵極間絕緣層側(cè)壁部IlOb可以保留。在蝕刻過程之后，可以在襯底100之上形成第一柵極間絕緣層111。第一柵極 間絕緣層111可以包括在襯底100的凹入部A的底表面106之上的第一柵極間絕緣層平坦部111a。第一柵極間絕緣層111可以包括從第一柵極間絕緣層平坦部11 Ia延伸且在凹入 部A的側(cè)表面108之上延伸的第一柵極間絕緣層側(cè)壁部111b。第一柵極間絕緣層側(cè)壁部 Illb可以包括在與對(duì)第一柵極間絕緣層平坦部Illa執(zhí)行的過程相同的過程中提供的主要 第一柵極間絕緣層側(cè)壁部Illc和接觸主要第一柵極間絕緣層側(cè)壁部Illc的第一輔助柵極 間絕緣層側(cè)壁部110b。參考圖3C，如結(jié)合圖3B描述地，犧牲層SC2至SC5和絕緣層113、115和117 可以在第一柵極間絕緣層111之上交替地形成。絕緣層111、113、115和117可以在襯底 100的凹入部A的底表面106之上分別地包括絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a。 絕緣層111、113、115和117可以分別地包括絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b。 絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b分別從絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a 延伸且在凹入部A的側(cè)壁108之上延伸。絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b可以 分別包括分別地在與對(duì)絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a執(zhí)行的過程相同的過程中 提供的主要絕緣層側(cè)壁部111c、113c、115c和117c以及分別包括分別接觸主要絕緣層側(cè) 壁部111c、113c、115c和117c的輔助絕緣層側(cè)壁部110b、112b、114b和116b。絕緣層 側(cè)壁部111b、113b、115b和117b的厚度可以分別地大于絕緣層平坦部11 la、113a、115a 和117a的厚度。可以在第五犧牲層SC5上形成串選擇絕緣層118。絕緣層111、113、115和117可以包括氧化硅。犧牲層SCl至SC5可以由能夠 被選擇性地蝕刻成使得絕緣層111、113、115和117被最小化地蝕刻的材料來形成。例 如，犧牲層SCl至SC5可以包括氮化硅。可以使用凸出部B的上表面作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程?？梢酝ㄟ^回蝕 過程或者化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)過程來執(zhí)行平坦化過程。因此，凸出部B的上表面可以與 絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b的上表面共面。參考圖3D，絕緣層111、113、115和117、串選擇絕緣層118和犧牲層SCl至 SC5被構(gòu)圖，以形成暴露襯底100的凹入部A的底表面106的第一開口 120?？梢酝ㄟ^ 各向異性蝕刻過程來形成第一開口 120。參考圖3E，有源柱122可以被形成為覆蓋第一開口 120的內(nèi)壁?？梢允褂没瘜W(xué) 氣相沉積(CVD)或者原子層化學(xué)氣相沉積(ALCVD)之一來將有源柱122形成為保形地 覆蓋第一開口 120的內(nèi)壁。有源柱122可以被形成為具有與襯底100相同的導(dǎo)電類型， 并且因此可以被電連接到襯底100。例如，有源柱122可以包括具有與襯底100相連接 的、沒有晶體缺陷的單晶體結(jié)構(gòu)的硅。為此，可以使用外延技術(shù)之一，從暴露的襯底100 生長有源柱122?？梢岳媒^緣材料(例如，氧化硅、氮化硅或者空氣)124填充第一開 口 120的殘余空間?？梢栽谟性粗?22上形成漏區(qū)123。絕緣層111、113、115和117、串選擇絕緣層118和犧牲層SCl至SC5可以被構(gòu) 圖，以形成暴露襯底100的凹入部A的底表面106的初步柵極隔離區(qū)126。例如，可以 在相鄰的有源柱122之間形成初步柵極隔離區(qū)126。因此，絕緣層111、113、115和117 和犧牲層SCl至SC5的側(cè)壁可以由初步柵極隔離區(qū)126來暴露。用于形成初步柵極隔離 區(qū)126的過程可以類似于用于形成第一開口 120的過程。參考圖3F，可以去除由初步隔離區(qū)126暴露的犧牲層SCl至SC5。因此，可 以在絕緣層111、113、115和117和串選擇絕緣層118之間形成柵極區(qū)128，以暴露有源柱122的側(cè)壁?？梢允褂孟鄬?duì)于絕緣層111、113、115和117、串選擇絕緣層118、襯 底100、有源柱122和絕緣材料124具有蝕刻選擇性的蝕刻方案來實(shí)現(xiàn)犧牲層SCl至SC5 的去除。可以利用干法或者濕法方法和各向同性蝕刻方法來執(zhí)行犧牲層SCl至SC5的去 除。參考圖3G，可以在其中已經(jīng)形成柵極區(qū)128的結(jié)構(gòu)之上保形地形成信息存儲(chǔ)層 130。信息存儲(chǔ)層130可以包括在有源柱122的側(cè)壁上順序地堆疊的隧道電介質(zhì)層、陷阱 絕緣層和阻擋絕緣層?？梢栽谛畔⒋鎯?chǔ)層130上形成初步柵極導(dǎo)電層140，以填充初步柵極隔離區(qū)126 和柵極區(qū)128。初步柵極導(dǎo)電層140可以包括利用CVD或者ALD方法形成的多晶硅層、 硅化物層和金屬層中的至少一種。因?yàn)榭梢栽谝r底100上形成信息存儲(chǔ)圖案130，所以可 以將初步柵極導(dǎo)電層140從襯底100電分離。再次參考圖2，可以使用串選擇絕緣層118的上表面作為蝕刻停止層來去除初步 柵極導(dǎo)電層140和信息存儲(chǔ)層130的一部分?？梢匀コ诔醪綎艠O隔離區(qū)126上形成的 初步柵極導(dǎo)電層140，然后可以在初步柵極隔離區(qū)126上形成填隙絕緣層150。初步柵極 導(dǎo)電層140可以被構(gòu)圖，以形成柵極圖案141、143、145、147和149。柵極圖案141、 143、145、147和149可以包括串選擇柵極圖案149、單元柵極圖案143、145和147和地 選擇柵極圖案141。去除在初步柵極隔離區(qū)126上形成的初步導(dǎo)電層140可以包括通過構(gòu)圖過程執(zhí)行 蝕刻，直至除了襯底100之外的、地選擇柵極圖案141的上表面被暴露?？梢酝ㄟ^對(duì)有 源柱122進(jìn)行構(gòu)圖來形成以二維方式排列的柱?？梢栽谝r底100上形成層間電介質(zhì)層160?？梢孕纬纱┻^層間電介質(zhì)層160并且 暴露柵極圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b的第二開口?？梢孕纬蓪?dǎo)電圖案 162和166，以填充第二開口。導(dǎo)電圖案162、164和166的寬度可以大于柵極圖案側(cè)壁 部 141a、143a、145a 和 149a 的寬度。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法。圖4A到4C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖。參考圖4A，可以在襯底100上形成第一犧牲層SC1。可以在第一犧牲層SCl上 形成第一柵極間絕緣層111。第一柵極間絕緣層111可以包括在襯底100的凹入部A的 底表面106上的第一柵極間絕緣層平坦部111a。第一柵極間絕緣層111可以包括從第一 柵極間絕緣平坦部Illa延伸且在凹入部A的側(cè)壁108之上延伸的第一柵極間絕緣層側(cè)壁
部 Illbo參考圖4B，可以對(duì)第一柵極間絕緣層111執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各向 異性蝕刻過程。可以通過蝕刻過程來去除第一柵極間絕緣層平坦部Illa的上部。剩余 的第一柵極間絕緣層平坦部Illa的厚度可以小于第一柵極間絕緣層側(cè)壁部Illb的厚度。參考圖4C，如在圖4B中描述地，絕緣層111、113、115和117以及犧牲層SCl 至SC5可以被交替地堆疊。絕緣層111、113、115和117可以由犧牲層SCl至SC5相互 隔開。絕緣層111、113、115和117可以包括在襯底100的凹入部A的底表面106之上 的絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a。絕緣層111、113、115和117可以包括從絕 緣層平坦部111a、113a、115a和117a延伸且在凹入部A的側(cè)表面108之上延伸的絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b。絕緣層側(cè)壁部111b、113b、115b和117b的厚度可以 大于絕緣層平坦部111a、113a、115a和117a的厚度。可以在犧牲層SC5上形成串選擇 絕緣層118。可以使用串選擇絕緣層118作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程。此后，可 以由結(jié)合圖2和3D至3G描述的方法來提供根據(jù)本實(shí)施例的方法。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體。圖5是沿著圖1的線I-I'截取的、示出根據(jù)實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的方 法的橫截面視圖。參考圖1和5，材料層可以被設(shè)置在襯底100上，以從相互隔開。材料層可以 包括具有導(dǎo)電性的材料。材料層可以是柵極圖案141、143、145、147和149。柵極圖 案141、143、145、147和149可以包括在襯底100的凹入部A的底表面106之上的柵極 圖案平坦部 141a、143a、145a、147a 和 149a。柵極圖案 141、143、145、147 和 149 可 以包括從柵極圖案平坦部141a、143a、145a、147a和149a延伸且在凹入部A的側(cè)壁108 之上延伸的柵極圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b。柵極圖案側(cè)壁部141b、 143b、145b、147b和149b中的至少一個(gè)的厚度可以大于柵極圖案平坦部141a、143a、 145a、147a和149a的厚度。導(dǎo)電圖案162、164和166可以被設(shè)置在柵極圖案側(cè)壁部 141b、143b、145b、147b和149b的上表面上。導(dǎo)電圖案162、164和166的寬度可以小 于柵極圖案側(cè)壁部141b、143b、145b、147b和149b的寬度。類似于結(jié)合圖2描述的方法，可以提供單元柵極圖案143、145和147、串選擇柵 極圖案149、地選擇柵極圖案141、絕緣層111、113、115和117、串選擇絕緣層180、位 線BL、有源柱122、漏區(qū)123、絕緣材料124、凸出部B、絕緣層104、填隙絕緣層150、 層間電介質(zhì)層160、共源區(qū)102和信息存儲(chǔ)層130。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法。圖6A到6F是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖。參考圖6A，可以如結(jié)合圖3A描述地在襯底100上形成第一輔助犧牲層SC1。可 以在凹入部A的底表面106和側(cè)表面108上形成第一輔助犧牲層SC1。也可以在凸出部 B上形成第一輔助犧牲層SCl。第一輔助犧牲層SCl可以包括在凹入部A的底表面106 上的第一輔助犧牲層平坦部SCla以及從第一輔助犧牲層平坦部SCla延伸且在凹入部A 的側(cè)表面108之上延伸的第一輔助犧牲層側(cè)壁部SClb。參考圖6B，可以使用襯底100作為蝕刻停止層，對(duì)第一輔助犧牲層SCl執(zhí)行蝕 刻過程。蝕刻過程可以是各向異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，第一輔助犧牲平坦部SCla 可以被去除，并且第一輔助犧牲側(cè)壁部SC Ib可以被保留。在蝕刻過程之后，可以在襯底100之上形成第二犧牲層SC2。第二犧牲層SC2 可以包括在襯底100的凹入部A的底表面106之上的第二犧牲層平坦部SC2a。第二犧牲 層SC2可以包括從第二犧牲層平坦部SC2a延伸且在凹入部A的側(cè)表面108之上延伸的第 二犧牲層側(cè)壁部SC2b。第二犧牲層側(cè)壁部SC2b可以包括由與對(duì)第二犧牲層平坦部SC2a 執(zhí)行的過程相同的過程提供的主要第二犧牲層側(cè)壁部SC2c以及接觸主要第二犧牲層側(cè)壁 部SC2c的第一輔助犧牲層側(cè)壁部SClb?？梢栽诘诙奚鼘覵C2上形成第一柵極間絕緣層111?？梢栽诘谝粬艠O間絕緣 層111上形成第三犧牲層?？梢允褂玫谝粬艠O間絕緣層111作為蝕刻停止層來各向異性地蝕刻第三犧牲層，以形成第三犧牲層側(cè)壁部SC3b。參考圖6C，可以通過結(jié)合圖6B描述的方法，在襯底100之上交替地形成犧牲層 SC2、SC4、SC6、SC8 和 SClO 以及絕緣層 111、113、115 和 117。犧牲層 SC2、SC4、 SC6、SC8和SClO可以分別地包括在襯底100的凹入部A的底表面之上的犧牲層平坦部 SC2a、SC4a、SC6a、SC8a 和 SClOa。犧牲層 SC2、SC4、SC6、SC8 和 SClO 可以分別 包括分別從犧牲層平坦部SC2a、SC4a、SC6a、SC8a和SClOa延伸且在凹入部A的側(cè)表 面108之上延伸的犧牲層側(cè)壁部SC2b、SC4b、SC6b、SC8b和SClOb。犧牲層側(cè)壁部 SC2b、SC4b、SC6b、SC8b和SClOb可以分別包括由與對(duì)犧牲層平坦部SC2a、SC4a、 SC6a、SC8a和SClOa執(zhí)行的過程相同的過程提供的主要犧牲側(cè)壁部SC2c、SC4c、 SC6c、SC8c和SClOc以及分別接觸主要犧牲側(cè)壁部SC2c、SC4c、SC6c、SC8c和SClOc 的輔助犧牲層側(cè)壁部SClb、SC3b、SC5b、SC7b和SC9b?？梢栽诘谑疇奚鼘覵ClO上 形成串選擇絕緣層118?？梢允褂猛钩霾緽的絕緣層104的上表面作為蝕刻停止層，來 執(zhí)行平坦化過程。絕緣層111、113、115和117可以包括氧化硅。犧牲層SC2、SC4、SC6、SC8 和SClO和輔助犧牲層SCI、SC3、SC5、SC7和SC9可以由能夠在最小化地蝕刻絕緣層 111、113、115和117時(shí)被選擇性地蝕刻的材料來形成。例如，犧牲層SC2、SC4、SC6、 SC8和SClO和輔助犧牲層SCI、SC3、SC5、SC7和SC9可以包括氮化硅。參考圖6D，可以通過結(jié)合圖3D至3E描述的方法，來提供有源柱122、絕緣材 料124、漏區(qū)123和初步柵極隔離區(qū)126。參考圖6E，可以去除犧牲層SC2、SC4、SC6、SC8禾Π SC10，然后可以如在圖
3F的方法中描述地那樣來形成柵極區(qū)128。在去除犧牲層SC2、SC4、SC6、SC8和SClO 之后，可以通過結(jié)合圖3G描述的方法來形成信息存儲(chǔ)層130。參考圖6F，可以通過結(jié)合圖3G描述的方法來形成初步柵極導(dǎo)電層(未示出)， 以填充初步柵極隔離區(qū)126和柵極區(qū)128。如結(jié)合圖2描述地，可以去除初步柵極導(dǎo)電 層140和信息存儲(chǔ)層130的一部分?？梢匀コ诔醪綎艠O隔離區(qū)126之上的初步柵極導(dǎo) 電層，然后可以在所得到的結(jié)構(gòu)之上形成填隙絕緣層150，以形成柵極圖案141、143、 145、147和149。如結(jié)合圖2描述地，可以提供層間電介質(zhì)層160、導(dǎo)電圖案162、164 和166和位線BL。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法。圖7Α至7C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視圖。參考圖7Α，可以在襯底100上形成第二犧牲層SC2。第二犧牲層SC2可以包括 在襯底100的凹入部A的上表面106之上的第二犧牲層平坦部SC2a。第二犧牲層SC2可 以包括從第二犧牲層平坦部SC2a延伸且在凹入部A的側(cè)表面108之上延伸的第二犧牲層 側(cè)壁部SC2b。參考圖7B，可以對(duì)第二犧牲層SC2執(zhí)行蝕刻處理。蝕刻過程可以是各向異性蝕 刻過程?？梢酝ㄟ^蝕刻過程來去除第二犧牲層SC2a的一部分。第二犧牲層平坦部SC2a 的厚度W2a可以小于第二犧牲層側(cè)壁部SC2b的厚度W2b。第一柵極間絕緣層111和第 四犧牲層SC4可以在第二犧牲層SC2之上順序地形成?？梢酝ㄟ^各向異性蝕刻過程來 蝕刻第四犧牲層SC4?？梢匀コ谒臓奚鼘悠教共縎C4a的一部分。第四犧牲層平坦部SC4a的厚度可以小于第四犧牲層側(cè)壁部SC4b的厚度。參考圖7C，可以通過結(jié)合圖7B描述的方法來形成第六犧牲層SC6、第八犧牲層 SC8和第十犧牲層SC10。犧牲層SC2、SC4、SC6、SC8和SClO可以由絕緣層111、 113、115和117隔開。犧牲層SC2、SC4、SC6、SC8和SClO可以分別包括在襯底100 的凹入部A的底表面106之上的犧牲層平坦部SC2a、SC4a、SC6a、SC8a和SClOa。犧 牲層SC2、SC4、SC6、SC8和SClO可以分別包括分別從犧牲層平坦部SC2a、SC4a、 SC6a、SC8a和SClOa延伸且在凹入部A的側(cè)表面108之上延伸的犧牲層側(cè)壁部SC2b、 SC4b、SC6b、SC8b 和 SClOb。犧牲層側(cè)壁部 SC2b、SC4b、SC6b、SC8b 和 SClOb 的 厚度可以大于犧牲層平坦部SC2a、SC4a、SC6a、SC8a和SClOa的厚度?？梢栽诘谑疇?牲層SClO上形成串選擇絕緣層118?？梢允褂猛钩霾緽的頂表面作為蝕刻停止層來執(zhí)行 平坦化過程。此后，可以通過結(jié)合圖6D到6F描述的方法提供根據(jù)本實(shí)施例的方法。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。圖8是示出根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的平面視圖。圖9是示出根據(jù)實(shí)施例的半 導(dǎo)體器件的橫截面視圖。圖9是沿著圖8的線II-II'截取的橫截面視圖。參考圖8和9，可以提供襯底200。襯底200可以是基于半導(dǎo)體的襯底。襯底 200可以包括阱。阱可以包括第一導(dǎo)電類型摻雜劑。襯底200可以包括具有底表面206和側(cè)表面208的凹入部A以及從側(cè)表面208延 伸的凸出部B。絕緣層204可以被設(shè)置在襯底200上，以限定凹入部A和凸出部B。絕 緣層204可以包括氧化硅。相反，可以通過蝕刻襯底200來限定襯底200的凸出部A。 在此情形中，凹入部A和凸出部B可以是一體襯底。有源柱236可以被設(shè)置成從襯底200的凹入部A的底表面206向上延伸。有源 柱122可以垂直于襯底200延伸。有源柱236可以在其一端處被連接到襯底200。有源 柱236可以在其另一端處被連接到位線BL。有源柱236可以包括單晶或者多晶半導(dǎo)體。共源區(qū)202可以被設(shè)置在襯底200上，以電連接到有源柱236。共源區(qū)202可以 被設(shè)置成在襯底200的單元區(qū)中具有板狀形式。共源區(qū)202可以包括高濃度的摻雜劑。在 共源區(qū)202中包括的摻雜劑可以是與在阱中包括的摻雜劑不同的第二導(dǎo)電類型摻雜劑。 例如，當(dāng)阱包括ρ型摻雜劑時(shí)，共源區(qū)202可以包括η型摻雜劑。材料層可以被設(shè)置在襯底200上，以相互隔開。材料層可以包括具有絕緣性質(zhì) 的材料。材料層可以包括單元間柵極絕緣層223和225、第一柵極間絕緣層221和第二柵 極間絕緣層227。絕緣層221、223、225和227可以分別包括在底表面206上的絕緣層 平坦部221a、223a、225a和227a以及分別包括分別從絕緣層平坦部221a、223a、225a和 227a延伸且在側(cè)表面208之上延伸的絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b。絕緣層側(cè) 壁部221b、223b、225b和227b中的至少一個(gè)的厚度可以大于絕緣層平坦部221a、223a、 225a和227a的厚度。絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b的寬度可以大于在絕緣層 221、223、225和227之間的間隔。例如，絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b的寬 度可以分別地大于在絕緣層221和223之間；在絕緣層223和225之間或者在絕緣層223 和221之間；在絕緣層225和227之間或者在絕緣層225和223之間；以及在絕緣層227 和225之間的間隔。串選擇絕緣層209可以被設(shè)置在襯底200和第一柵極間絕緣層221 之間。
柵極圖案211、213、215、217和219可以分別包括柵極圖案平坦部211a、 213a、215a、217a和219a以及分別包括柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和 219b。柵極圖案211、213、215、217和219可以包括單元柵極圖案213、215和217、地 選擇柵極圖案211和串選擇柵極圖案219。柵極圖案211、213、215、217和219可以由 絕緣層221、223、225和227相互隔開。柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a可以被設(shè)置在第一柵極間絕緣 平坦部221a和襯底200的底表面206之間、絕緣層平坦部221a、223a、225a和227a之間 以及第二柵極間絕緣層平坦部227a和串選擇絕緣層230之間。柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b可以被設(shè)置在第一柵極間絕緣 層側(cè)壁部221b和襯底200的側(cè)表面208之間、絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b 之間以及第二柵極間絕緣層側(cè)壁部227b和串選擇絕緣層230之間。柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b的上表面可以與凸出部B的絕 緣層204的上表面共面。凸出部B的絕緣層204的下表面可以與凹入部A的底表面206 共面。有源柱236可以穿過柵極圖案211、213、215、217和219并且被連接到襯底 200。沿著有源柱236的側(cè)壁堆疊的柵極圖案211、213、215、217和219可以形成一個(gè)垂 直型單元串。單元柵極圖案213、215和217可以具有與襯底200平行的板狀形式。雖 然為了解釋方便起見，在附圖中示出三個(gè)單元柵極圖案213、215和217，但是單元柵極 圖案的數(shù)目不限于此。信息存儲(chǔ)層234可以被設(shè)置在單元柵極圖案213、215和217和有源柱236之間。 信息存儲(chǔ)層234可以被形成為具有穿過單元柵極圖案213、215和217以及選擇柵極圖案 211和219的圓柱形形狀。信息存儲(chǔ)層234可以被形成為圍繞有源柱236。信息存儲(chǔ)層 234可以包括隧道電介質(zhì)層、陷阱絕緣層和阻擋層。隧道電介質(zhì)層可以是單層或者多層結(jié)構(gòu)。例如，隧道電介質(zhì)層可以包括氮氧化 硅、氮化硅、氧化硅和金屬氧化物中的至少一種。陷阱絕緣層可以包括能夠存儲(chǔ)電荷的電荷陷阱部位。例如，陷阱絕緣層可以包 括氮化硅、金屬氮化物、金屬氮氧化物、金屬氧化硅、金屬氮氧化硅和納米點(diǎn)中的至少一種。阻擋層可以包括選自氧化硅層、氮化硅層、氮氧化硅層和高電介質(zhì)層中的至少 一種。高電介質(zhì)層可以包括選自金屬氧化物、金屬氮化物和金屬氮氧化物中的至少一 種。高電介質(zhì)層可以包括鉿(Hf)、鋯(Zr)、鋁(Al)、鉭(Ta)、鑭(La)、鈰(Ce)和鐠 (Pr)。阻擋層的介電常數(shù)可以大于隧道絕緣層的介電常數(shù)。單元柵極圖案213、215和217可以分別形成字線。第一導(dǎo)電圖案244可以被設(shè) 置在單元柵極圖案側(cè)壁部213b、215b和217b的上表面上。第一導(dǎo)電圖案244的寬度可 以大于單元柵極圖案側(cè)壁部213b、215b和217b的寬度。第一導(dǎo)電圖案244可以是單元 插塞CP。字線可以分別地通過單元插塞CP而被連接到寬字線WL。相反，第一導(dǎo)電圖 案244可以是寬字線WL。地選擇柵極圖案211可以被設(shè)置在襯底200與其最低位置處設(shè)置的單元柵極圖案 213之間。地選擇柵極圖案211可以控制在有源柱236和襯底200中的電連接。第二導(dǎo)電圖案246可以被設(shè)置在地選擇柵極圖案211的側(cè)壁部211b的上表面上。第二導(dǎo)電圖案 246的寬度可以大于地選擇柵極圖案211的側(cè)壁部211b的寬度。第二導(dǎo)電圖案246可以 是地選擇插塞GSP。地選擇柵極圖案211可以通過地選擇插塞GSP而被連接到地選擇線 GSL0相反，第二導(dǎo)電圖案246可以是地選擇線GSL。串選擇柵極圖案219可以被設(shè)置在單元柵極圖案213、215和217的最高位置處 設(shè)置的單元柵極圖案217之上。串選擇柵極圖案219可以在與襯底200平行的第一方向 上延伸。穿過第一層間電介質(zhì)層240和第二層間電介質(zhì)層250的第三導(dǎo)電圖案248可以 被設(shè)置在串選擇柵極圖案219的側(cè)壁部219b的上表面上。第三導(dǎo)電圖案248的寬度可以 大于串選擇柵極圖案219的側(cè)壁部219b的寬度。第三導(dǎo)電圖案248可以是串選擇插塞 SSPo串選擇柵極圖案219可以通過串選擇插塞SSP連接到串選擇線SSL。位線BL可以被設(shè)置在串選擇柵極圖案219上。位線BL可以被設(shè)置成與串選擇 柵極圖案219交叉。位線BL可以在與串選擇柵極圖案219延伸的第一方向相交叉的第二 方向上延伸。第一和第二方向可以相互垂直。串選擇絕緣層230可以被設(shè)置在串選擇柵 極圖案219和位線BL之間。位線BL可以經(jīng)由位于有源柱236的上部上的漏區(qū)D而被連接到有源柱236。漏 區(qū)D可以是高濃度摻雜劑區(qū)域。根據(jù)實(shí)施例，位線BL可以經(jīng)由特定插塞而被連接到漏 區(qū)D。多個(gè)有源柱236可以被設(shè)置在襯底200上。在位線BL和有源柱236之間的電連 接可以由串選擇柵極圖案219來控制。在下文中，將參考圖IOA至IOF來詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器 件的方法。圖IOA至IOF是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖。參考圖10A，可以提供襯底200。襯底200可以包括具有底表面206和側(cè)表面 208的凹入部A以及從側(cè)表面208延伸的凸出部B?？梢栽谝r底200上形成絕緣層204， 以形成凹入部A和凸出部B。絕緣層204可以包括氧化硅。相反，可以蝕刻襯底200， 以形成凹入部A和凸出部B。襯底200可以是具有單晶體結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體(例如，ρ型硅片)。襯底200可以 包括阱?？梢酝ㄟ^將摻雜劑注入到襯底200中來形成阱?？梢酝ㄟ^包括離子注入過程或 者等離子體注入過程的摻雜過程，將摻雜劑注入到襯底200中。共源區(qū)202可以被設(shè)置 在襯底200的上表面上。可以通過利用摻雜劑對(duì)阱進(jìn)行摻雜來形成共源區(qū)202。共源區(qū) 202可以包括與阱不同的導(dǎo)電類型的摻雜劑。例如，阱可以包括ρ型摻雜劑，而共源區(qū) 202可以包括η型摻雜劑?？梢栽谝r底200上形成地選擇絕緣層209?？梢栽谝r底200的凹入部A的底表 面206和側(cè)表面208上形成地選擇絕緣層209?？梢栽诘剡x擇絕緣層209上形成地選擇 柵極圖案211?？梢栽谝r底200之上形成地選擇柵極圖案211?？梢栽诘剡x擇柵極圖案 211上形成第一輔助柵極間絕緣層220。第一輔助柵極間絕緣層220可以包括在襯底200 的凹入部A的底表面206上形成的第一輔助柵極間絕緣層平坦部220a。第一輔助柵極間 絕緣層220可以包括從第一輔助柵極間絕緣層平坦部220a延伸且在側(cè)表面208之上延伸 的第一輔助柵極間絕緣側(cè)壁部220b。
參考圖10B，可以使用地選擇絕緣柵極圖案211作為蝕刻停止層，對(duì)第一輔助柵 極間絕緣層220執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各向異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，第 一輔助柵極間絕緣層平坦部220a可以被去除，并且第一輔助柵極間絕緣層側(cè)壁部220b可 以被保留。在蝕刻過程之后，可以在襯底200之上形成第一柵極間絕緣層221。第一柵極 間絕緣層221可以包括在襯底200的凹入部A的底表面106之上的第一柵極間絕緣層平坦 部221a。第一柵極間絕緣層221可以包括從第一柵極間絕緣層平坦部221a延伸且在凹入 部A的側(cè)表面208之上延伸的第一柵極間絕緣層側(cè)壁部221b。第一柵極間絕緣層側(cè)壁部 221b可以包括由與對(duì)第一柵極間絕緣層平坦部221a執(zhí)行的過程相同的過程提供的主要第 一柵極間絕緣層側(cè)壁部221c以及接觸主要第一柵極間絕緣層側(cè)壁部221c的第一輔助柵極 間絕緣層側(cè)壁部220b。參考圖10C，可以通過結(jié)合圖IOB描述的方法，在第一柵極間絕緣層221之上交 替地形成柵極圖案213、215、217和219以及絕緣層223、225和227?？梢栽诖x擇柵 極圖案219上形成串選擇絕緣層230。絕緣層221、223、225和227可以包括分別在襯底200的凹入部A的底表面206 之上的絕緣層平坦部221a、223a、225a和227a。絕緣層221、223、225和227可以分 別地包括分別從絕緣層平坦部221a、223a、225a和227a延伸且在凹入部A的側(cè)壁208之 上延伸的絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b。絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和 227b可以分別地包括由與對(duì)絕緣層平坦部221a、223a、225a和227a執(zhí)行的過程相同的過 程提供的主要絕緣層側(cè)壁部221c、223c、225c和227c以及分別包括分別接觸主要絕緣層 側(cè)壁部221c、223c、225c和227c的輔助絕緣層側(cè)壁部220b、222b、224b和226b。柵極圖案221、223、225、227和229可以包括金屬或者多晶半導(dǎo)體材料。地選 擇柵極圖案211可以被形成為具有板狀形式。相反，所述板狀形式可以被構(gòu)圖，以允許 地選擇柵極圖案211具有線性形式。參考圖10D，可以使用凸出部A的上表面作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程。 可以通過回蝕過程或者化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)過程來執(zhí)行平坦化過程?？梢砸跃€性形式 在單元柵極圖案213、215和217上形成串選擇柵極圖案219。串選擇柵極圖案219可以 具有在第一方向上延伸的線性形式。柵極圖案211、213、215、217和219，在柵極圖案 211、213、215、217和219之間的絕緣層221、223、225和227以及串選擇絕緣層230可 以被各向異性地蝕刻，以形成暴露共源區(qū)202的開口 232。參考圖10E，信息存儲(chǔ)層234可以被形成為接觸柵極圖案211、213、215、217和 219的側(cè)壁、絕緣層221、223、225和227的側(cè)壁和串選擇絕緣層230的側(cè)壁。在形成信息存儲(chǔ)層234之后，可以在開口 232中形成間隔物235。間隔物235可 以覆蓋側(cè)壁上的信息存儲(chǔ)層234和信息存儲(chǔ)層234的在開口 232的底表面上的一部分。間 隔物234可以包括半導(dǎo)體材料。再次參考圖9，可以使用間隔物235作為蝕刻掩模來蝕刻信息存儲(chǔ)層234。因 此，可以蝕刻信息存儲(chǔ)層234的在開口 232的底表面上的一部分，以暴露共源區(qū)202的一 部分。有源柱236可以被形成為填充開口 232。有源柱236可以包括但是不限于單晶體半導(dǎo)體。當(dāng)有源柱236包括單晶體半導(dǎo)體時(shí)，可以通過外延生長過程，將有源柱236形 成為襯底200的種子層。相反，可以通過在多晶或者無定形半導(dǎo)體層被形成為填充開口 232之后，使用熱和/或激光來相移多晶或者無定形半導(dǎo)體層，來形成有源柱236。有源 柱236可以如上所述地被形成為完全地填充開口 232，或者可以通過去除有源柱236的填 充開口 232的一部分而被形成為具有圓柱形形狀?？梢栽谟性粗?36上形成漏區(qū)D?？梢酝ㄟ^摻雜有源柱236的上部來形成漏區(qū) D。漏區(qū)D可以是利用具有與阱不同的導(dǎo)電類型的摻雜劑重?fù)诫s的區(qū)域。例如，漏區(qū)D 可以包括高濃度的η型摻雜劑。可以在襯底200之上形成第一層間電介質(zhì)層240。第一層間電介質(zhì)層240可以 被構(gòu)圖，以形成暴露柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b的上表面和有源柱 236的漏區(qū)D的開口。第一導(dǎo)電圖案244和第二導(dǎo)電圖案246可以被形成為填充開口。 可以在第一層間電介質(zhì)層240上形成第二層間電介質(zhì)層250。開口可以被形成為穿過第二 層間電介質(zhì)層250，并且第三導(dǎo)電圖案248可以被形成為填充所述開口。在下文中，將參考圖IlA到IlC來描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的 方法。圖IlA到IlC是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖。參考圖11A，可以在襯底200上順序地形成地選擇絕緣層209和地選擇柵極圖案 211。可以在地選擇柵極圖案211上形成第一柵極間絕緣層221。第一柵極間絕緣層221 可以包括在襯底200的凹入部A的底表面上的第一柵極間絕緣平坦部221a。第一柵極間 絕緣層221可以包括從第一柵極間絕緣平坦部221a延伸且在凹入部A的側(cè)表面之上延伸 的第一柵極間絕緣層側(cè)壁部221b。也可以在凸出部B上形成第一柵極間絕緣層221。參考圖11B，可以對(duì)第一柵極間絕緣層221執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各 向異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，第一柵極間絕緣層平坦部221a的一部分可以被去除。 第一柵極間絕緣層平坦部221a的厚度W3a可以小于第一柵極間絕緣層側(cè)壁部221b的厚 度 W3b。參考圖11C，可以通過結(jié)合圖IlB描述的方法，在襯底200之上交替地堆疊柵 極圖案211、213、215、217和219以及絕緣層221、223、225和227。 絕緣層221、 223、225和227可以分別包括在襯底200的凹入部A的底表面206上的絕緣層平坦部 221a、223a、225a和227a。絕緣層221、223、225和227可以分別包括分別從絕緣層平 坦部221a、223a、225a和227a延伸且在凹入部A的側(cè)表面208之上延伸的絕緣層側(cè)壁部 221b、223b、225b和227b。絕緣層側(cè)壁部221b、223b、225b和227b的厚度可以大于絕 緣層平坦部221a、223a、225a和227a的厚度?？梢栽诖x擇柵極圖案219上形成串選擇 絕緣層230?？梢允褂猛钩霾緽的上表面作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程。此后，可 以通過結(jié)合圖9和IOD和IOE描述的方法來提供根據(jù)本實(shí)施例的方法。在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。圖12是沿著圖8的線II-II'截取的、示出根據(jù)實(shí)施例的用于形成半導(dǎo)體器件的 方法的橫截面視圖。參考圖8和12，材料層可以被設(shè)置在襯底200上，以相互隔開。材料層可以包括具有導(dǎo)電性的材料。材料層可以是柵極圖案211、213、215、217和219。柵極圖案 211、213、215、217和219可以分別包括在襯底200的凹入部A的底表面206之上的柵 極圖案平坦部 211a、213a、215a、217a 和 219a。柵極圖案 211、213、215、217 和 219 可以分別包括分別從柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a延伸且在凹入部A 的側(cè)壁208之上延伸的柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b。柵極圖案側(cè)壁 部211b、213b、215b、217b和219b中的至少一個(gè)的厚度可以大于柵極圖案平坦部211a、 213a、215a、217a和219a的厚度。導(dǎo)電圖案244、246和248可以被設(shè)置在柵極圖案側(cè) 壁部211b、213b、215b、217b和219b的上表面上。導(dǎo)電圖案244、246和248的寬度可 以小于柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b的寬度。如在圖9中描述地，可以提供單元柵極圖案213、215和217、地選擇柵極圖案 211、串選擇柵極圖案219、絕緣層221、223、225和227、串選擇絕緣層209、位線BL、 有源柱236、信息存儲(chǔ)層234、第一層間電介質(zhì)層240、第二層間電介質(zhì)層250、絕緣層 204、共源區(qū)202和漏區(qū)D。在下文中，將參考圖13A到13C來描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法。圖13A到13C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖。參考圖13A，如在圖IOA中描述地，提供襯底200?？梢栽谝r底200上順序地 形成地選擇絕緣層209和輔助地選擇柵極圖案210。輔助地選擇柵極圖案210可以包括在 襯底200的凹入部A的底表面206上形成的輔助地選擇柵極圖案平坦部210a。輔助地選 擇柵極圖案210可以包括從輔助地柵極圖案平坦部210a延伸且在凹入部A的側(cè)表面208 之上延伸的輔助地選擇柵極圖案側(cè)壁部210b。也可以在凸出部B的上表面上形成輔助地 選擇柵極圖案210。參考圖13B，可以使用地選擇絕緣層209作為蝕刻停止層，對(duì)輔助地選擇柵極圖 案210執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各向異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，輔助地選擇 柵極圖案平坦部210a可以被去除，并且輔助地選擇柵極圖案側(cè)壁部210b可以被保留?？梢栽谝r底200之上形成地選擇柵極圖案211。地選擇柵極圖案211可以包括 在襯底200的凹入部A的底表面206之上的地選擇柵極圖案平坦部211a。地選擇柵極圖 案211可以包括從地選擇柵極圖案平坦部211a延伸且在凹入部A的側(cè)表面208之上延伸 的地選擇柵極圖案側(cè)壁部211b。地選擇柵極圖案側(cè)壁部211b可以包括由與對(duì)地選擇柵極 圖案平坦部211a執(zhí)行的過程相同的過程提供的主要地選擇柵極圖案側(cè)壁部211c以及接觸 主要地選擇柵極圖案側(cè)壁部211c的輔助地柵極圖案側(cè)壁部210b。在蝕刻過程之后，可以在襯底200之上形成第一柵極間絕緣層221?？梢栽诘?一柵極間絕緣層221之上形成第一輔助單元柵極圖案?？梢酝ㄟ^使用第一柵極間絕緣層 221作為蝕刻停止層，對(duì)第一輔助單元柵極圖案執(zhí)行各向異性蝕刻，來形成第一輔助單元 柵極圖案側(cè)壁部212b。參考圖13C，通過結(jié)合圖13B描述的方法，柵極圖案211、213、215、217和219 可以被形成為通過絕緣層221、223、225和227相互隔開。柵極圖案211、213、215、217 和219可以分別包括在襯底200的凹入部A的底表面上的柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a。柵極圖案211、213、215、217和219可以分別包括分別從柵極圖 案平坦部211a、213a、215a、217a和219a延伸且在凹入部A的側(cè)表面208之上延伸的柵 極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b。柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、 217b和219b中的每一個(gè)可以包括由與對(duì)柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a 執(zhí)行的過程相同的過程提供的主要柵極圖案側(cè)壁部以及接觸主要柵極圖案側(cè)壁部的輔助 柵極圖案側(cè)壁部?？梢栽诖x擇柵極圖案219上形成串選擇絕緣層230?？梢允褂猛钩霾緽的上 表面作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程。此后，可以通過結(jié)合圖9、IOD和IOE描述的方法來提供根據(jù)本實(shí)施例的、用于 形成半導(dǎo)體器件的方法。在下文中，將參考圖14A到14C來詳細(xì)描述根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器 件的方法。圖14A到14C是示出根據(jù)實(shí)施例的、用于形成半導(dǎo)體器件的方法的橫截面視 圖。參考圖14A，可以在襯底200之上順序地形成地選擇絕緣層209和地選擇柵極圖 案211。地選擇柵極圖案211可以包括在襯底200的凹入部A的底表面206之上的地選 擇柵極圖案平坦部211a。地選擇柵極圖案211可以包括從地選擇柵極圖案平坦部211a延 伸且在凹入部A的側(cè)表面208之上延伸的地柵極圖案側(cè)壁部211b。參考圖14B，可以對(duì)地選擇柵極圖案211執(zhí)行蝕刻過程。蝕刻過程可以是各向 異性蝕刻過程。由于蝕刻過程，地選擇柵極平坦部211a的一部分可以被去除。地選擇 柵極圖案平坦部211a的厚度W4a可以小于地選擇柵極圖案側(cè)壁部221b的厚度W4b。參考圖14C，可以通過結(jié)合圖14B描述的方法，在襯底200之上交替地堆疊柵 極圖案211、213、215、217和219以及絕緣層221、223、225和227。柵極圖案211、 213、215、217和219可以包括在襯底200的凹入部A的底表面206之上的柵極圖案平坦 部 211a、213a、215a、217a 和 219a。柵極圖案 211、213、215、217 和 219 可以包括從 柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a延伸且在凹入部A的側(cè)表面208之上延 伸的柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、215b、217b和219b。柵極圖案側(cè)壁部211b、213b、 215b、217b和219b的厚度可以大于柵極圖案平坦部211a、213a、215a、217a和219a的厚 度?？梢栽诖x擇柵極圖案219上形成串選擇絕緣層230?？梢允褂么x擇絕緣層230 作為蝕刻停止層來執(zhí)行平坦化過程。此后，可以通過結(jié)合圖9和IOD和IOE描述的方法 來提供根據(jù)本實(shí)施例的方法。在下文中，將描述根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用。圖15是示出包括根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的示例性存儲(chǔ)器卡1100的框圖?？梢栽诖鎯?chǔ)器卡1100中安裝根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，以支持大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 容量。存儲(chǔ)器卡1100可以包括控制主機(jī)和閃存1110之間的總體數(shù)據(jù)交換的存儲(chǔ)器控制 器 1120。存儲(chǔ)器控制器1120可以包括控制存儲(chǔ)器卡1100、SRAM 1121、糾錯(cuò)模塊1124、 主機(jī)接口 1123和存儲(chǔ)器接口 1125的操作的處理單元1122。SRAM 1121可以被用作處理 單元1122的操作存儲(chǔ)器。主機(jī)接口 1123可以包括與存儲(chǔ)器卡1100相連接的主機(jī)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。糾錯(cuò)模塊1124可以檢測或者校正在從閃存1110讀出的數(shù)據(jù)中包括的錯(cuò)誤。 存儲(chǔ)器接口 1125可以與閃存1110交互。處理單元1122可以執(zhí)行用于存儲(chǔ)器控制器1120 的數(shù)據(jù)交換的總體控制操作。由于根據(jù)實(shí)施例的閃存1110的可靠性的提高，存儲(chǔ)器卡 1100能夠提供具有高可靠性的系統(tǒng)。在下文中，將描述根據(jù)本實(shí)施例的非易失存儲(chǔ)器器件的應(yīng)用。圖16是示出包括具有根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210的數(shù)據(jù)處理系 統(tǒng)1200的框圖。根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件可以包括存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210?？梢栽谥T如移動(dòng)設(shè)備和桌 上型計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中安裝存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200可以包括存儲(chǔ) 器系統(tǒng)1210、與系統(tǒng)總線電連接的調(diào)制解調(diào)器1220、CPU 1230、RAM 1240和用戶接口 1250。存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210可以存儲(chǔ)由CPU 1230處理的數(shù)據(jù)或者外部數(shù)據(jù)。可以在半導(dǎo)體 磁盤器件中實(shí)現(xiàn)根據(jù)實(shí)施例的存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210。根據(jù)實(shí)施例，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200可以在 存儲(chǔ)器系統(tǒng)1210中穩(wěn)定地存儲(chǔ)大容量數(shù)據(jù)。此外，隨著半導(dǎo)體器件的可靠性的提高，存 儲(chǔ)器系統(tǒng)能夠減少用于糾錯(cuò)所必需的資源，并且向數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)1200提供高速率數(shù)據(jù)交 換功能?？梢栽诟鞣N形式的封裝中安裝根據(jù)實(shí)施例的半導(dǎo)體器件。例如，可以在以 下封裝中安裝存儲(chǔ)器系統(tǒng)或者存儲(chǔ)器件，例如層疊封裝(PoP)、球柵陣列(BGA)、 芯片級(jí)封裝(CSP)、塑料引線芯片載體(PLCC)、塑料雙列直插封裝(PDIP)、華夫封 裝中管芯(Die in WafflePack)、晶片形式的管芯(Die in Wafer Form)、板上芯片封裝 (COB)、陶瓷雙列式直插封裝(CERDIP)、塑料公制方型扁平封裝(MQFP)、薄四方扁 平封裝(TQFP)、小外形集成電路(SOIC)、收縮型小外形封裝(SSOP)、薄小外形封裝 (TSOP)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SIP)、多芯片封裝(MCP)、晶片級(jí)制造封裝(WFP)和晶片級(jí)堆疊 封裝(WSP)。根據(jù)實(shí)施例，能夠利用具有其厚度大于平坦部的厚度的側(cè)壁部并且相互隔開的 多個(gè)材料層來增加接觸過程的裕度。半導(dǎo)體器件的可靠性能夠得以增強(qiáng)。以上公開的主題應(yīng)該被視為是示意性的而非限制性的，并且所附權(quán)利要求旨在 涵蓋落入本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍內(nèi)的、所有的這種修改、增強(qiáng)和其他實(shí)施例。因此， 在法律允許的最大程度上，本發(fā)明構(gòu)思的范圍將由可容許的、所附權(quán)利要求及其等價(jià)形 式的最寬廣的解釋來確定，而不應(yīng)該受到前面的詳細(xì)說明的約束或者限制。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，包括襯底，所述襯底包括具有底表面和側(cè)表面的凹入部以及從所述側(cè)表面延伸的凸出 部；以及多個(gè)材料層，所述多個(gè)材料層具有在所述底表面上的平坦部以及從所述平坦部延伸 且在所述側(cè)表面之上延伸的側(cè)部，并且所述多個(gè)材料層被相互隔開，其中，所述材料層的所述側(cè)壁部中的至少一個(gè)的厚度大于所述材料層的所述平坦部 的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括柵極圖案，所述柵極圖案具有在所述材料層的所述平坦部之間的柵極圖案平坦部以 及在所述材料層的所述側(cè)壁部之間的柵極圖案側(cè)壁部，其中，所述材料層包括具有絕緣 性質(zhì)的材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案被設(shè)置在所述柵極圖案側(cè)壁部的上表面上，其中，所述導(dǎo) 電圖案的寬度大于所述柵極圖案側(cè)壁部的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括柵極絕緣圖案，所述柵極絕緣圖案在所述材料層之間，其中，所述材料層包括具有導(dǎo)電性質(zhì)的材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括導(dǎo)電圖案，所述導(dǎo)電圖案被設(shè)置在所述材料層的所述側(cè)壁部的上表面上，其中，所述導(dǎo)電圖案的寬度小于所述材料層的所述側(cè)壁部的寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述材料層的所述側(cè)壁部具有由與提供所述平坦部的過程相同的過程提供的主要側(cè) 壁部以及接觸所述主要側(cè)壁部的輔助側(cè)壁部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述材料層的所述側(cè)壁部的寬度大于在所述材料層的兩個(gè)相鄰材料層之間的間隔。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其中，所述材料層的所述側(cè)壁部的上表面與所述凸出部的上表面共面，以及所述凸出部的上表面與所述襯底的所述凹入部的底表面平行。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括從所述襯底的所述凹入部的所述底表面向上延伸并且面向所述材料層的所述平坦部 的側(cè)表面的有源柱。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，進(jìn)一步包括從所述襯底的所述凹入部的所述底表面向上延伸并且穿過所述材料層的所述平坦部 的有源柱。
全文摘要
提供了一種半導(dǎo)體器件。所述半導(dǎo)體器件包括襯底和多個(gè)材料層。所述襯底包括具有底表面和側(cè)表面的凹入部和從側(cè)表面延伸的凸出部。所述多個(gè)材料層具有在底表面上的平坦部以及從平坦部延伸且在側(cè)表面之上延伸的側(cè)部，并且所述多個(gè)材料層被相互隔開。這里，材料層的側(cè)壁部中的至少一個(gè)的厚度大于材料層的平坦部的厚度。
文檔編號(hào)H01L21/28GK102013435SQ20101027439
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者權(quán)成云, 黃在晟 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社