半導(dǎo)體器件及其制造方法
【專利說明】半導(dǎo)體器件及其制造方法
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求2014年I月23日向韓國知識產(chǎn)權(quán)局提交的申請?zhí)枮?0-2014-0008260的韓國專利申請的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過弓I用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明總體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制造方法，且更具體而言，涉及一種存儲器件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0004]半導(dǎo)體器件包括能夠儲存數(shù)據(jù)的存儲器件。存儲器件可以包括存儲塊、字線解碼器和局部字線選擇單元。
[0005]存儲塊中的每個包括存儲串。存儲串中的每個包括串聯(lián)的存儲器單元。存儲器單元的柵極與局部字線連接。
[0006]字線解碼器響應(yīng)于行地址信號來將操作電壓施加至全局字線。
[0007]局部字線選擇單元分別與存儲塊連接。局部字線選擇單元中的每個將響應(yīng)于區(qū)塊選擇信號施加至全局字線的操作電壓傳送至存儲塊的局部字線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]已經(jīng)開發(fā)了用于改善前述存儲器件的集成的各種技術(shù)。例如，已經(jīng)提出了一種通過將配置每個存儲串的存儲器單元以三維的方式布置的方法。在局部字線選擇單元的導(dǎo)線根據(jù)三維存儲串結(jié)構(gòu)來配置的情況下，包括局部字線選擇單元的外圍電路的導(dǎo)線的布局變得復(fù)雜，使得增加了三維半導(dǎo)體器件的制造工藝的難度水平。
[0009]本發(fā)明的一個實施例可以提供一種半導(dǎo)體器件，半導(dǎo)體器件包括:層間絕緣圖案和局部字線，其交替地層疊以形成階梯結(jié)構(gòu)；以及第一絕緣層，其形成在階梯結(jié)構(gòu)的表面上。半導(dǎo)體器件還可以包括:字線選擇柵，其沿著第一絕緣層的表面形成；以及有源圖案，其穿通字線選擇柵和第一絕緣層，并且分別與局部字線連接。
[0010]本發(fā)明的一個實施例可以提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述方法包括:交替地層疊第一材料層和第二材料層；以及通過將第一材料層和第二材料層圖案化來形成階梯結(jié)構(gòu)。制造半導(dǎo)體器件的方法還可以包括:沿著階梯結(jié)構(gòu)的表面形成第一絕緣層；沿著第一絕緣層的表面形成第三材料層；以及形成穿通第三材料層和第一絕緣層以分別暴露出第二材料層的有源孔。此外，制造半導(dǎo)體器件的方法可以包括:在有源孔的內(nèi)部形成分別與第二材料層連接的有源圖案。
[0011 ] 本發(fā)明的一個實施例中，一種半導(dǎo)體器件可以包括:第一材料層和第二材料層，其被交替地層疊以形成階梯結(jié)構(gòu)；以及第一絕緣層，其形成在階梯結(jié)構(gòu)的表面上。半導(dǎo)體器件還可以包括:第三材料層，其沿著第一絕緣層的表面形成；以及有源圖案，其分別穿通第三材料層和第一絕緣層，以與第二材料層連接。
【附圖說明】
[0012]圖1是圖示根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的表示的立體圖。
[0013]圖2是沿著圖1中的Ι-Γ線截取的半導(dǎo)體器件的傳輸晶體管的表示的截面圖。
[0014]圖3A至圖6是圖示根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的制造方法的表示的圖。
[0015]圖7和圖8是圖示根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的單元結(jié)構(gòu)的表示的立體圖。
[0016]圖9是圖示根據(jù)一個實施例中的存儲系統(tǒng)的表示的配置圖。
[0017]圖10是圖示根據(jù)一個實施例中的計算系統(tǒng)的表示的配置圖。
【具體實施方式】
[0018]在下文中，將參照附圖詳細地描述本發(fā)明的實施例。然而，本發(fā)明不局限于以下公開的實施例，以及可以采用各種形式來實施，且本發(fā)明的范圍不局限于以下實施例。確切地說，提供實施例以更真誠且充分地公開本發(fā)明，并將本發(fā)明的精神完全地傳送至本領(lǐng)域所屬的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，以及本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)通過本發(fā)明的權(quán)利要求來理解。
[0019]各種實施例可以提供一種半導(dǎo)體器件，其能夠簡化配置外圍電路的導(dǎo)線的布局。此外，各種實施例可以提供一種制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件能夠簡化配置外圍電路的導(dǎo)線的布局。
[0020]根據(jù)各種實施例，配置外圍電路的有源圖案和晶體管的柵極可以沿著階梯結(jié)構(gòu)來設(shè)置，階梯結(jié)構(gòu)中的局部字線被形成為層疊結(jié)構(gòu)。在這些實施例中，可以減少被外圍電路占用的區(qū)域。
[0021]此外，根據(jù)各種實施例，配置外圍電路的晶體管可以被設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)。在這些實施例中，通過設(shè)置與階梯結(jié)構(gòu)中的晶體管連接的導(dǎo)線，可以產(chǎn)生簡化的布局。
[0022]圖1是圖示根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的表示的立體圖。更具體而言，圖1圖示了主要具有形成有根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件的局部字線選擇單元的區(qū)域的半導(dǎo)體器件。
[0023]參見圖1，根據(jù)一個實施例的半導(dǎo)體器件可以包括可交替地層疊的層間絕緣圖案ILD和局部字線WL，并且局部字線選擇單元100沿著層間絕緣圖案ILD和局部字線WL的部分區(qū)域的表面形成。
[0024]交替地層疊的層間絕緣圖案ILD和局部字線WL可以包括:單元陣列區(qū)(未示出)，其中設(shè)置有存儲器單元；以及減薄區(qū)(a slimming reg1n)，其從單元陣列區(qū)延伸。從單元陣列區(qū)延伸的減薄區(qū)可以被圖案化為階梯結(jié)構(gòu)。層間絕緣圖案ILD和局部字線WL可以從單元陣列區(qū)延長至減薄區(qū)，靠近下部形成階梯結(jié)構(gòu)。在單元陣列區(qū)中，局部字線WL可以與以三維結(jié)構(gòu)層疊的存儲器單元連接。局部字線WL的層疊數(shù)目可以根據(jù)層疊在單元陣列區(qū)中的存儲器單元的層疊數(shù)目來進行各種變化。
[0025]局部字線選擇單元100可以包括傳輸晶體管TR，傳輸晶體管TR沿著層間絕緣圖案ILD和局部字線WL的階梯結(jié)構(gòu)的表面形成。傳輸晶體管TR可以分別與局部字線WL連接，以配置外圍電路。傳輸晶體管TR的柵極可以與字線選擇柵120共同連接。字線選擇柵120可以形成在絕緣層110上，絕緣層110沿著階梯結(jié)構(gòu)的表面形成。字線選擇柵120可以形成在絕緣層110的表面上。
[0026]字線選擇柵120可以與區(qū)塊字線BLKWL連接。區(qū)塊字線BLKWL可以被設(shè)置在字線選擇柵120上。第一接觸插塞161A可以形成在區(qū)塊字線BLKWL與字線選擇柵120之間。字線選擇柵120可以通過第一接觸插塞161A與區(qū)塊字線BLKWL連接。區(qū)塊選擇信號可以被施加至區(qū)塊字線BLKWL。
[0027]傳輸晶體管TR的有源圖案137分別與局部字線WL連接。即，有源圖案137中的一個可以連接至與其相對應(yīng)的局部字線WL中的一個。柵絕緣層131還形成在有源圖案137與局部字線WL之間。有源圖案137可以被設(shè)置在局部字線WL上。此外，有源圖案137的底表面可以與局部字線WL連接。
[0028]局部字線WL通過有源圖案137與全局字線GWL連接。全局字線GWL可以被設(shè)置在有源圖案之上或上方。在全局字線GWL被設(shè)置在有源圖案之上或上方的實施例中，第二接觸插塞161B可以形成在全局字線GWL與有源圖案137之間。全局字線GWL可以通過第二接觸插塞161B與有源圖案137連接。操作電壓可以被施加至全局字線GWL。由于有源圖案137可以形成在階梯結(jié)構(gòu)中，所以第二接觸插塞161B可以被形成具有不同的長度，以與設(shè)置在不同的高度處的有源圖案137連接。
[0029]前述的全局字線GWL和區(qū)塊字線BLKWL可以被形成在相同的高度處或大體上相同的高度處。在這些情況中，全局字線GWL可以在與區(qū)塊字線BLKWL不同的方向上延伸，以防止全局字線GWL與區(qū)塊字線BLKWL連接或接觸。例如，全局字線GWL可以在局部字線WL的延伸方向上延伸，并且區(qū)塊字線BLKWL可以在與局部字線WL不同的方向上延伸。
[0030]根據(jù)前述結(jié)構(gòu)，傳輸晶體管TR可以被限定在有源圖案137和字線選擇柵120的交叉部分中。傳輸晶體管TR可以根據(jù)施加至區(qū)塊字線BLKWL的區(qū)塊選擇信號來導(dǎo)通，使得施加至全局字線GWL的操作電壓被傳送至局部字線WL。
[0031]圖2是沿著圖1中的1-1’線截取的半導(dǎo)體器件的傳輸晶體管的表示的截面圖。在下文中，將參照圖2來描述有源圖案137的結(jié)構(gòu)。
[0032]參見圖2，有源圖案137穿通字線選擇柵120和絕緣層110以延伸至局部字線WL的表面。當(dāng)層間絕緣圖案ILD被設(shè)置在局部字線WL和絕緣層110之間時，有源圖案137還穿通層間絕緣圖案ILD以與局部字線WL連接。柵絕緣層131可以被形成包圍有源圖案137的側(cè)壁。字線選擇柵120可以包圍被柵絕緣層131包圍的有源圖案137。
[0033]如上所述，根據(jù)一個實施例，配置外圍電路的局部字線選擇單元100的有源圖案137和字線選擇柵120可以沿著由層間絕緣圖案ILD和局部字線WL形成的階梯結(jié)構(gòu)來形成，從而減少被外圍電路占用的區(qū)域。另外，根據(jù)一個實施例，配置局部字線選擇單元100的傳輸晶體管TR可以沿著階梯結(jié)構(gòu)設(shè)置，使得可能將與傳輸晶體管TR連接的全局字線GWL和區(qū)塊字線BLKWL以簡單的布局設(shè)置在階梯結(jié)構(gòu)上。因此，本發(fā)明可以簡化半導(dǎo)體器件的制造工藝。
[0034]在本發(fā)明的一個實施例中，一