專利名稱：存儲(chǔ)器件及其制造方法、存儲(chǔ)系統(tǒng)和多層器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開這里涉及一種半導(dǎo)體器件，更特別地，涉及存儲(chǔ)器件以及制造半導(dǎo)體器件的方法、存儲(chǔ)系統(tǒng)和多層器件。
背景技術(shù)：
為了滿足消費(fèi)者對(duì)于優(yōu)良性能和成本降低的需求，需要更高集成度的半導(dǎo)體器件。對(duì)于半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件，高的集成度尤其重要，因?yàn)榧啥仁谴_定產(chǎn)品價(jià)格的重要因素。 對(duì)于通常的二維或平面的存儲(chǔ)半導(dǎo)體器件，由于它們的集成度主要由單位存儲(chǔ)單元所占據(jù)的電路面積來確定，所以集成度受到形成精細(xì)圖案的能力的極大影響。然而，由于為了進(jìn)一步改進(jìn)圖案精細(xì)度需要非常昂貴的半導(dǎo)體設(shè)備，所以二維存儲(chǔ)器件的進(jìn)一步集成是不切實(shí)際的。作為解決與二維器件相關(guān)的限制的一種選擇，已經(jīng)提出了三維半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件。
發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)方面中，一種存儲(chǔ)器件包括襯底，在水平方向上延伸；多個(gè)絕緣層，在襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰的下絕緣層與相鄰的上絕緣層之間； 多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，在垂直方向上穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電圖案延伸，柵極絕緣層在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間使導(dǎo)電圖案與垂直溝道絕緣；該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)之外；以及蝕刻停止層，在導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中蝕刻停止層具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中第一部分的厚度大于第二部分的厚度。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電圖案包括柵極圖案。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)為在多個(gè)導(dǎo)電圖案的第二個(gè)的層上方的層。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層的第一部分包括多層，其中蝕刻停止層的第二部分包括一個(gè)或多個(gè)層，第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于第一部分的層的數(shù)目。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層的多層的至少兩層包括不同的材料。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層的多層的至少兩層包括相同的材料。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層還具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案的第三個(gè)上的第三部分，其中第二部分的厚度大于第三部分的厚度。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)為在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)的層的上方的層，并且其中多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)為在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第三個(gè)的層上方的層。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層的第一部分包括多層，其中蝕刻停止層的第二部分包括多層，并且其中蝕刻停止層的第三部分包括一個(gè)或多個(gè)層，第三部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于第二部分的層的數(shù)目，第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于第一部分的層的數(shù)目。
在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器件還包括上絕緣體，在導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)上；以及多個(gè)垂直互連，多個(gè)垂直互連的至少一個(gè)穿過上絕緣體和穿過蝕刻停止層接觸導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)的一個(gè)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)垂直互連接觸存儲(chǔ)器件的導(dǎo)電互連線。在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器件的一條或多條導(dǎo)電互連線包括存儲(chǔ)器件的字線。在一些實(shí)施例中，導(dǎo)電圖案包括柵極圖案，其中多個(gè)柵極圖案的最上面的柵極圖案包括上選擇晶體管的上選擇柵極；多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面的柵極圖案包括下選擇晶體管的下選擇柵極；對(duì)應(yīng)于相同垂直溝道的在上選擇柵極與下選擇柵極之間的多個(gè)柵極圖案的其余柵極圖案包括存儲(chǔ)器件的公共串的存儲(chǔ)單元晶體管的控制柵極；在半導(dǎo)體器件的水平方向上布置的共享器件的相同層的存儲(chǔ)單元晶體管的控制柵極被連接以提供存儲(chǔ)器件的字線；存儲(chǔ)器件的公共串的存儲(chǔ)單元晶體管通過垂直溝道串聯(lián)耦接在一起；在半導(dǎo)體器件的第一水平方向上布置在最上面的柵極圖案被連接以提供存儲(chǔ)器件的選擇線；在半導(dǎo)體器件的第二水平方向上布置的垂直溝道的上部被連接以提供存儲(chǔ)器件的位線。在一些實(shí)施例中，在最上面的柵極圖案下面的次最上柵極圖案包括第二上選擇晶體管的第二上選擇柵極。在一些實(shí)施例中，在最下面的柵極圖案上方的次最下面柵極圖案包括第二上選擇晶體管的第二下選擇柵極。在一些實(shí)施例中，柵極絕緣層包括電荷存儲(chǔ)層，并且其中存儲(chǔ)器件包括非易失性存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)施例中，電荷存儲(chǔ)層在垂直方向上在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間延伸。在一些實(shí)施例中，電荷存儲(chǔ)層在水平方向上在導(dǎo)電圖案與相鄰上或下絕緣層之間進(jìn)一步延伸。在一些實(shí)施例中，電荷存儲(chǔ)層包括從由俘獲絕緣層、浮置柵極和包括導(dǎo)電納米點(diǎn)的絕緣層構(gòu)成的組中選擇的至少一種類型。在一些實(shí)施例中，在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)形成連續(xù)板。在一些實(shí)施例中，在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層位于存儲(chǔ)器件的單側(cè)。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層位于存儲(chǔ)器件的多于一側(cè)處。在一些實(shí)施例中，垂直溝道包括單一的導(dǎo)電材料。在一些實(shí)施例中，垂直溝道包括圍繞絕緣內(nèi)芯的導(dǎo)電外層。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層包括關(guān)于硅氧化物、硅氮化物、多晶硅和硅化多晶硅中的至少一個(gè)具有高度的蝕刻選擇性的材料。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層包括從A10、SiC、SiOC, ZrO, HfO2, BST和BN選出的至少一種材料。在一些實(shí)施例中，在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)形成連續(xù)板；其中最上面導(dǎo)電圖案包括彼此相連的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他線部分。在一些實(shí)施例中，柵極絕緣層包括電荷存儲(chǔ)層，并且其中半導(dǎo)體器件包括非易失性存儲(chǔ)器件。在一些實(shí)施例中，電荷存儲(chǔ)層在垂直方向上沿垂直溝道的側(cè)壁在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間延伸。在一個(gè)方面中，制造存儲(chǔ)器件的方法包括在沿水平方向延伸的襯底上提供多個(gè)絕緣層；提供多個(gè)導(dǎo)電層，導(dǎo)電層的至少兩個(gè)的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間； 在垂直方向上提供穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電層延伸的導(dǎo)電材料的多個(gè)垂直溝道；在至少兩個(gè)導(dǎo)電層的每個(gè)與垂直溝道之間提供柵極絕緣層，使該至少兩個(gè)導(dǎo)電層與垂直溝道絕緣；蝕刻該至少兩個(gè)導(dǎo)電層以形成至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案以及該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造，使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)之外；以及在導(dǎo)電接觸區(qū)上提供蝕刻停止層，該蝕刻停止層具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在該多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中第一部分的厚度大于第二部分的厚度。在一些實(shí)施例中，蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層包括在多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)絕緣層上提供第一掩模；利用第一掩模作為蝕刻掩模第一次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中的第一個(gè)；第一次裁剪第一掩模以暴露多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)的上部；以及利用經(jīng)裁剪的第一掩模作為蝕刻掩模來第二次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)和多個(gè)導(dǎo)電層的第二個(gè)。在一些實(shí)施例中，該方法還包括重復(fù)第一次裁剪第一掩模層和第二次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)和多個(gè)導(dǎo)電層的第二個(gè)，從而進(jìn)一步蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中位于導(dǎo)電層的第一個(gè)和第二個(gè)以下的導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，該方法還包括在通過裁剪和第二蝕刻步驟所蝕刻的第一組導(dǎo)電層上提供第一蝕刻停止層；在第一蝕刻停止層上提供第二掩模；利用第二掩模作為蝕刻掩模來第三次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)；第二次裁剪第二掩模以暴露多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)的上部；以及利用被裁剪的第一掩模作為蝕刻掩模來第四次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)和多個(gè)導(dǎo)電層中的第四個(gè)。在一些實(shí)施例中，該方法還包括重復(fù)第二次裁剪第二掩模層以及第四次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)和多個(gè)導(dǎo)電層的第四個(gè)，從而進(jìn)一步蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層位于多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)和第四個(gè)之下的導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，該方法還包括在第一蝕刻停止層上以及在通過第二次裁剪和第四次蝕刻步驟所蝕刻的第二組導(dǎo)電層上提供第二蝕刻停止層。在一些實(shí)施例中，第一蝕刻停止層和第二蝕刻停止層的部分保留在第一組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供蝕刻停止層的第一部分；并且第二蝕刻停止層的部分保留在第二組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供蝕刻停止層的第二部分。在一些實(shí)施例中，蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層包括在多個(gè)導(dǎo)電層和多個(gè)絕緣層上提供第一掩模；利用第一掩模作為蝕刻掩模來第一次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中的第一個(gè)；第一次施加第一側(cè)壁到第一掩模以及多個(gè)導(dǎo)電層通過第一蝕刻工藝蝕刻的第一個(gè)以形成第二掩模；以及利用第二掩模作為蝕刻掩模來第二次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層的位于多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)下面的第二個(gè)。
在一些實(shí)施例中，該方法還包括重復(fù)施加側(cè)壁到最新近的掩模和多個(gè)導(dǎo)電層被最新近蝕刻的一個(gè)，以及利用側(cè)壁和最新近掩模作為蝕刻掩模來蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中下面的一個(gè)導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，該方法還包括在通過第一施加和第二蝕刻步驟所蝕刻的第一組導(dǎo)電層上提供第一蝕刻停止層；在第一蝕刻停止層上提供第二掩模；利用第二掩模作為蝕刻掩模來第三次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)；第二次施加側(cè)壁到第二掩模和多個(gè)導(dǎo)電層中通過第三次蝕刻工藝蝕刻的第三個(gè)以形成第三掩模；以及利用第三掩模作為蝕刻掩模來第四次蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層的位于該多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)之下的第四個(gè)導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，該方法還包括重復(fù)施加側(cè)壁到最新近的第二掩模以及多個(gè)導(dǎo)電層的被最新近蝕刻的一個(gè)，以及利用側(cè)壁和最新近第二掩模作為蝕刻掩模來蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中下面的一個(gè)導(dǎo)電層。在一些實(shí)施例中，該方法還包括在第一蝕刻停止層上以及在通過第二施加和第四次蝕刻步驟所蝕刻的第二組導(dǎo)電層上提供第二蝕刻停止層。在一些實(shí)施例中第一蝕刻停止層的部分和第二蝕刻停止層的部分保留在第一組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供蝕刻停止層的第一部分；并且第二蝕刻停止層的部分保留在第二組導(dǎo)電層的蝕刻接觸區(qū)上以提供蝕刻停止層的第二部分。在一些實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電圖案的第一個(gè)是在多個(gè)導(dǎo)電圖案的第二個(gè)的層上方的層。在一些實(shí)施例中，提供蝕刻停止層包括提供蝕刻停止層的第一部分以包括多個(gè)層以及提供蝕刻停止層的第二部分以包括一個(gè)或多個(gè)層，第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于第一部分的層的數(shù)目。在一些實(shí)施例中，該方法還包括在導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)上提供上絕緣物；以及提供多個(gè)垂直互連，每個(gè)垂直互連穿過上絕緣物和蝕刻停止層接觸導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)中的一個(gè)。在一些實(shí)施例中，多個(gè)垂直互連接觸包括存儲(chǔ)器件的字線的導(dǎo)電互連線。在一些實(shí)施例中，提供多個(gè)導(dǎo)電層包括在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面的導(dǎo)電圖案之間提供中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)形成連續(xù)板。在一些實(shí)施例中，提供多個(gè)導(dǎo)電層包括在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案中最下面的導(dǎo)電圖案之間提供中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。在一些實(shí)施例中，提供多個(gè)垂直溝道在蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層以形成導(dǎo)電圖案之前。在一些實(shí)施例中，提供多個(gè)垂直溝道在蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層以形成導(dǎo)電圖案之后進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，提供柵極絕緣層包括在提供多個(gè)導(dǎo)電層之前在襯底上提供多個(gè)犧牲層，每個(gè)犧牲層在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間；提供在垂直方向上穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)犧牲層延伸的多個(gè)垂直溝道；在垂直溝道之間提供穿過絕緣層和犧牲層的多個(gè)垂直開口 提供第一蝕刻工藝以去除犧牲層被垂直開口暴露的剩余部分，第一蝕刻工藝暴露多個(gè)垂直溝道的外側(cè)壁的部分；在垂直溝道的外側(cè)壁上提供柵極絕緣層；以及在垂直溝道的溝道凹槽中提供多個(gè)導(dǎo)電層。
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在一些實(shí)施例中，提供多個(gè)導(dǎo)電層包括在多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間形成中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)形成連續(xù)板；以及蝕刻多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案以包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。在另一方面，存儲(chǔ)系統(tǒng)包括存儲(chǔ)控制器，產(chǎn)生命令和地址信號(hào)；和存儲(chǔ)模塊，包括多個(gè)存儲(chǔ)器件，該存儲(chǔ)模塊接收命令和地址信號(hào)并響應(yīng)地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到至少一個(gè)存儲(chǔ)器件以及從至少一個(gè)存儲(chǔ)器件提取數(shù)據(jù)，其中每個(gè)存儲(chǔ)器件包括襯底，在水平方向上延伸；多個(gè)絕緣層，在襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，導(dǎo)電圖案的至少兩個(gè)的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間；多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電圖案在垂直方向上延伸，柵極絕緣層在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間使導(dǎo)電圖案與垂直溝道絕緣；至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造，使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸超過相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)；以及蝕刻停止層，在導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中蝕刻停止層具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中第一部分的厚度大于第二部分的厚度。在另一方面，一種多層器件包括襯底，在水平方向上延伸；多個(gè)絕緣層，在襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間；該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有臺(tái)階構(gòu)造的導(dǎo)電接觸區(qū)，使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸超過相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)；以及蝕刻停止層，在該至少兩個(gè)導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中蝕刻停止層具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分以及在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中第一部分的厚度大于第二部分的厚度。在一些實(shí)施例中，該器件還包括多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，在垂直方向上延伸穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電圖案；以及柵極絕緣層，在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間，使導(dǎo)電圖案與垂直溝道絕緣。
附圖被包括以提供對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的進(jìn)一步的理解，并被并入在本說明書中而構(gòu)成本說明書的一部分。附圖示出本發(fā)明構(gòu)思的示范性實(shí)施例，并與文字描述一起用于解釋本發(fā)明構(gòu)思的原理。在附圖中圖IA和IB是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖；圖IC至IG是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的一部分的放大圖；圖IH是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖；圖II是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖；圖IJ是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的等效電路圖；圖2A和2B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖；圖3A和;3B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的透視圖；圖3C至3E是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思各實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的一部分的放大圖；圖4A至41是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖；圖4J和4K是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖；圖5A至5U是示出在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法中的裁剪工藝(trim process)的截面圖；圖6A至6J是示出在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法中的附接工藝(attachment process)的截面圖；圖7A至7C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖；圖8A至8F是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖；圖9A和9B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖；以及圖IOA和IOB是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的應(yīng)用的方框圖。
具體實(shí)施例方式在下文，將參照附圖在下面更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思示范性實(shí)施例的用于形成蝕刻停止層的方法、包括該蝕刻停止層的半導(dǎo)體器件以及制造半導(dǎo)體器件的方法。然而，本發(fā)明構(gòu)思可以以不同的形式實(shí)施而不應(yīng)被解釋為限于這里闡述的實(shí)施例。而是，提供這些實(shí)施例使得本公開透徹并完整，并將本發(fā)明構(gòu)思的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。相似的附圖標(biāo)記始終指代相似的元件。<器件實(shí)施例1>參照?qǐng)DIA和1B，半導(dǎo)體器件91可以包括提供在半導(dǎo)體襯底190上的多個(gè)垂直溝道110，和沿垂直溝道110的延伸方向堆疊的多個(gè)導(dǎo)電圖案150。在此示例實(shí)施例中，導(dǎo)電圖案150包括器件91的柵極，并構(gòu)成器件的字線WL和選擇線SSL和GSL。還示出有電連接到垂直溝道110的多條位線170。垂直溝道110的下部可以分別連接到半導(dǎo)體襯底190。不同分組的垂直溝道110 的上部可以分別經(jīng)由接觸焊墊172連接到公共位線170。器件的每層的柵極150可以共同地形成接地選擇線GSL，作為最靠近半導(dǎo)體襯底190的導(dǎo)電層；串選擇線SSL，作為最靠近位線170的導(dǎo)電層；以及多條字線WL，作為位于接地選擇線GSL和串選擇線SSL的層之間的導(dǎo)電層。接地選擇線GSL、字線WL和串選擇線SSL沿垂直溝道110之一彼此垂直間隔開， 并可以彼此串聯(lián)地電連接以形成單元串(見圖IJ的附圖標(biāo)記72，在以下描述)。在一些實(shí)施例中，所有的字線WL可以與存儲(chǔ)單元的柵極相關(guān)聯(lián)。備選地，字線WL的子組，例如最靠近選擇線SSL和GSL的那些字線，可以與虛設(shè)單元相關(guān)聯(lián)，其余的字線WL可以與存儲(chǔ)單元的柵極相關(guān)聯(lián)。這樣，半導(dǎo)體器件91可以包括快閃存儲(chǔ)器件，該快閃存儲(chǔ)器件包括單元陣列，其中多個(gè)存儲(chǔ)單元彼此串聯(lián)地垂直連接。在其他的實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件91可以包括另一種類型的多層器件，該多層器件具有在器件的不同層上的多個(gè)導(dǎo)電圖案。半導(dǎo)體器件91可以包括多個(gè)接觸區(qū)或接觸160，其將各個(gè)層的導(dǎo)電圖案的各條線 GSL、ffL和SSL連接到驅(qū)動(dòng)電路。接觸160可以是插塞型諸如垂直柱。接觸160的下部可以在接觸區(qū)處連接到導(dǎo)電圖案150，其上部可以電連接到金屬線184和185，金屬線184和185 接著連接到驅(qū)動(dòng)電路。作為示例，接觸160可以經(jīng)由焊墊162連接到金屬線184和185。金屬線184和185可以包括例如第一金屬線184，將串選擇線SSL電連接到串選擇線驅(qū)動(dòng)電路；和第二金屬線185，將字線WL和接地選擇線GSL分別連接到字線驅(qū)動(dòng)電路和接地選擇線驅(qū)動(dòng)電路。如圖IB所示，第二金屬線185可以包括金屬線185g，將接地選擇線GSL連接到接地選擇線驅(qū)動(dòng)電路；金屬線185w，將字線WL連接到字線驅(qū)動(dòng)電路。
此夕卜，中間金屬線180和181還可以設(shè)置在接觸160與金屬線184和185之間。中間線180和181可以用作再配線或互連線。在一些實(shí)施例中，互連金屬線180和181可以包括第一中間金屬線180，電連接到第一金屬線184 ；和第二中間金屬線181，電連接到第二金屬線185。第一中間金屬線180可以經(jīng)由焊墊182連接到第一金屬線184，第二中間金屬線180可以經(jīng)由焊墊183連接到第二金屬線185。在各個(gè)實(shí)施例中，形成接地選擇線GSL的導(dǎo)電圖案(或柵極)150和形成串選擇線 SSL的導(dǎo)電圖案150中的一個(gè)可以例如具有線形，如圖IA的構(gòu)造150所示，另一個(gè)可以具有板形，例如如圖3A的構(gòu)造250所示?？蛇x地，所有的導(dǎo)電圖案150可以構(gòu)造為線形。類似地，形成字線WL的導(dǎo)電圖案可以具有線形或板形。在圖1A、1B中示出的本實(shí)施例中，形成串選擇線SSL的導(dǎo)電圖案150可以具有線形，形成字線WL、接地選擇線GSL的導(dǎo)電圖案 150可以具有基本矩形的板形。在一些實(shí)施例中，形成字線WL和接地選擇線GSL的導(dǎo)電圖案150可以具有包括分支151或線部分的矩形板形，該分支151彼此平行且通過字線切口 135彼此間隔開。多個(gè)溝道孔104可以形成在導(dǎo)電圖案的分支151中，垂直溝道110穿過該多個(gè)溝道孔104。字線WL和選擇線GSL、SSL的導(dǎo)電圖案150可以具有相同的厚度或不同的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，形成字線WL的導(dǎo)電圖案150可以具有第一厚度，形成選擇線GSL和SSL的導(dǎo)電圖案150可以具有小于或大于第一厚度的第二厚度。作為一個(gè)示例，第二厚度可以大于第一厚度。絕緣層140可以位于導(dǎo)電圖案150之間，如圖IC所示，各個(gè)絕緣層可以具有相同或不同的厚度。作為絕緣層140的厚度一致或厚度變化的結(jié)果，導(dǎo)電圖案150之間的垂直距離可以彼此相等或不相同。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層140可以具有相同的厚度，而與它們的位置無關(guān)。在另一個(gè)實(shí)施例中，位于字線WL之間的絕緣層140可以具有第三厚度， 在字線WL與接地選擇線GSL之間和/或在字線WL與串選擇線SSL之間的絕緣層140可以具有小于或大于第三厚度的第四厚度。作為一個(gè)示例，第四厚度可以大于第三厚度。導(dǎo)電圖案(或柵極)150可以形成角錐體結(jié)構(gòu)的柵極堆疊105，其四側(cè)具有階梯型的輪廓。在此構(gòu)造中，每個(gè)導(dǎo)電圖案150沒有被設(shè)置在其上的導(dǎo)電圖案150完全覆蓋，而是被部分暴露，例如在其端部處被暴露。這樣，下導(dǎo)電圖案能夠被認(rèn)為沿襯底延伸的水平方向延伸到相鄰的上導(dǎo)電圖案之外。導(dǎo)電圖案150的沒有被相鄰上導(dǎo)電圖案覆蓋的暴露部分可以包括接觸區(qū)，例如連接到接觸160的焊墊152。如上所述，由于導(dǎo)電圖案150堆疊為臺(tái)階形狀的輪廓，所以接觸區(qū)152也可以具有臺(tái)階形狀輪廓。因而，連接到接觸區(qū)152的接觸 160的各自高度根據(jù)相應(yīng)導(dǎo)電圖案150和接觸區(qū)152的堆疊中的位置而改變。在柵極堆疊 105中較低的導(dǎo)電圖案150比堆疊105中較高的導(dǎo)電圖案需要更大高度的接觸160。結(jié)果， 在形成接觸孔(見圖4J的接觸孔137)的蝕刻工藝期間，在形成用于各個(gè)層的接觸區(qū)152 的接觸孔137時(shí)，位于柵極堆疊的較高水平面的導(dǎo)電圖案150的接觸區(qū)152可能被過蝕刻。 根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，半導(dǎo)體器件91可以因此包括蝕刻停止層120，蝕刻停止層120覆蓋接觸區(qū)152以防止在接觸孔137的形成期間的過蝕刻。蝕刻停止層120可以被成形或另外構(gòu)造為覆蓋導(dǎo)電圖案150的各個(gè)接觸區(qū)152和 /或外側(cè)邊緣。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋包括具有基本矩形板形的字線WL和接地選擇線GSL 的導(dǎo)電圖案的蝕刻停止層120可以具有覆蓋至少接觸區(qū)152的外邊緣上部以及柵極或?qū)щ妶D案150的側(cè)邊緣的形狀。此外，覆蓋具有線形的串選擇線SSL的蝕刻停止層120可以具有圍繞SSL導(dǎo)電圖案150的上表面和相反側(cè)邊緣的形狀。特別地，覆蓋最外面的串選擇線 SSL的蝕刻停止層120可以具有圍繞串選擇線SSL的上表面、相反側(cè)邊緣以及外側(cè)表面的形狀。盡管在圖IA和IB中示出蝕刻停止層120在垂直方向上分離或分開，但是在實(shí)施例中， 蝕刻停止層120可以具有連續(xù)的臺(tái)階形狀，如圖IC的截面透視圖所示。在各個(gè)實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以具有根據(jù)與其相應(yīng)的導(dǎo)電圖案150的層而改變的厚度，或者可選地，可以在厚度上變化。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以具有基本相同的厚度，而與它是否對(duì)應(yīng)于與串選擇線SSL、字線WL或接地選擇線GSL相關(guān)聯(lián)的導(dǎo)電圖案無關(guān)。在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以對(duì)于第一部分具有最大的厚度，該第一部分覆蓋上部層或最接近串選擇線SSL和上字線WL的層的接觸區(qū)；對(duì)于第二部分具有較小的厚度，該第二部分覆蓋中間層或與中間字線WL相關(guān)的層的接觸區(qū)；對(duì)于第三部分具有最小的厚度，該第三部分覆蓋下部層或最接近接地選擇線GSL和下字線WL的層的接觸區(qū)。在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以具有按照串選擇線SSL、字線WL和接地選擇線GSL的次序逐漸減小的厚度，其厚度可以按區(qū)段地改變。根據(jù)本實(shí)施例，蝕刻停止層120可以根據(jù)部分(portion)或區(qū)段(section)具有不同的厚度。例如，蝕刻停止層120可以分為多個(gè)部分121、123和125，其部分121、123和 125可以具有基本相同的厚度。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以分為具有第一厚度的第一部分121、具有小于第一厚度的第二厚度的第二部分123以及具有小于第二厚度的第三厚度的第三部分125，按照從上層到下層的順序，例如從串選擇線到接地選擇線GSL的次序。第一區(qū)段121可以以較大的第一厚度覆蓋串選擇線SSL或者覆蓋串選擇線SSL和最靠近串選擇線SSL的至少一條字線。第三區(qū)段125可以以較小的第三厚度覆蓋接地選擇線 GSL或者覆蓋接地選擇線GSL和最靠近接地選擇線GSL的字線。第二區(qū)段123可以以第二厚度覆蓋在上述層中間的層，例如包括其他的字線WL，第二厚度介于第一厚度與第三厚度之間。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，串選擇線SSL可以用蝕刻停止層120覆蓋。特別地，覆蓋串選擇線SSL的蝕刻停止層120的厚度可以是其最厚的部分。因而，串選擇線SSL可以被保護(hù)免受由于施加到單元陣列的邊緣和/或角的蝕刻或拋光引起的損傷。因而，可以增大半導(dǎo)體器件91的工藝容限，并可以改善半導(dǎo)體器件91的電特性。在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以包括不同厚度的第一區(qū)段121和第二區(qū)段123，而不需要包括第三區(qū)段125。 在此情形下，例如，接地選擇線GSL或者接地選擇線GSL和其上的至少一條下字線WL沒有被蝕刻停止層120覆蓋。蝕刻停止層120可以構(gòu)造為單層或單個(gè)層。在其他的實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以構(gòu)造為多層或多個(gè)層。在其他的實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以構(gòu)造為具有單層的部分和多層的部分。根據(jù)圖IA和IB中示出的本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，蝕刻停止層120可以包括多層和單層的結(jié)合。例如，第一區(qū)段121可以由三層形成，第二區(qū)段123可以由雙層形成， 第三區(qū)段125可以由單層形成。蝕刻停止層120的該多層結(jié)構(gòu)的示例可以參照?qǐng)D5A至5Q 來理解。參照?qǐng)DIC和1D，多個(gè)絕緣層101可以設(shè)置在導(dǎo)電圖案150之間，柵極絕緣層例如信息存儲(chǔ)層140可以設(shè)置在垂直溝道110與導(dǎo)電圖案150之間。在此示例中，導(dǎo)電圖案150 用作半導(dǎo)體器件91的柵極，半導(dǎo)體器件91構(gòu)造為存儲(chǔ)器件。信息存儲(chǔ)層140可以包括在導(dǎo)電圖案與垂直溝道110之間圍繞導(dǎo)電圖案150的邊緣表面的電荷存儲(chǔ)層143。例如，電荷存儲(chǔ)層143可以是俘獲絕緣層、浮置柵極和包括導(dǎo)電納米點(diǎn)構(gòu)造的絕緣層中的一個(gè)。根據(jù)實(shí)施例，信息存儲(chǔ)層140還可以包括隧道絕緣層141和阻擋絕緣層145。柵極150可以被垂直堆疊以形成在垂直溝道110的延伸方向上串聯(lián)連接的多個(gè)存儲(chǔ)單元115。如上所述，蝕刻停止層120可以構(gòu)造為連續(xù)臺(tái)階圖案的形狀。蝕刻停止層120可以由相對(duì)于絕緣層101具有蝕刻選擇性的絕緣材料形成。當(dāng)蝕刻停止層120由多層或多層和單層的組合形成時(shí)，形成多層的多個(gè)層可以包括相同的材料或不同的材料。參照?qǐng)D1E，垂直溝道IlOa可以具有其中含有絕緣體111的通心粉結(jié)構(gòu)。由于絕緣體111占據(jù)垂直溝道110的內(nèi)部，所以垂直溝道110可以具有相對(duì)于圖ID的垂直溝道的結(jié)構(gòu)的厚度減小的厚度。該減小厚度的通心粉結(jié)構(gòu)可以幫助減少載流子的俘獲位置，從而改善所得器件的電特性。參照?qǐng)DIF和1G，信息存儲(chǔ)層140可以具有沿垂直溝道110的側(cè)壁垂直地延伸的結(jié)構(gòu)。在此構(gòu)造中，由于信息存儲(chǔ)層140沒有形成在絕緣層101之間，所以能夠減小所得的絕緣層101之間的垂直距離，從而減小半導(dǎo)體器件1的整個(gè)垂直高度。信息存儲(chǔ)層140可以包括接觸垂直溝道110的隧道絕緣層141 ；接觸柵極150的阻擋絕緣層145 ；以及形成在隧道絕緣層141與阻擋絕緣層145之間的電荷存儲(chǔ)層143。垂直溝道110可以具有像圖IC 一樣的體結(jié)構(gòu)或圖IE—樣的通心粉結(jié)構(gòu)。<器件實(shí)施例2>參照?qǐng)D1H，半導(dǎo)體器件91a可以包括多個(gè)垂直溝道110，在關(guān)于半導(dǎo)體襯底190 的垂直方向上延伸；以及柵極堆疊105a，其中柵極150沿垂直溝道110的延伸方向垂直地堆疊。柵極堆疊10 可以包括蝕刻停止層120，該蝕刻停止層120具有在其相反兩側(cè)的垂直堆疊的階梯形狀。在一個(gè)示例中，蝕刻停止層120可以在與位線170的延伸方向基本一致的水平方向上延伸，并能夠在導(dǎo)電圖案150的在與位線170的延伸方向基本交叉的方向上延伸的相反兩端處。在此示例實(shí)施例中，覆蓋柵極堆疊10 的蝕刻停止層120具有在存儲(chǔ)器件的兩側(cè)上的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。這里示出的本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例的任意一個(gè)可以應(yīng)用到圖IH 的實(shí)施例的構(gòu)造。<器件實(shí)施例3>參照?qǐng)DII，半導(dǎo)體器件91b可以包括柵極堆疊10 ，其中柵極150沿垂直溝道110 的延伸方向堆疊在半導(dǎo)體襯底190之上。在此實(shí)施例中，柵極堆疊10 可以包括蝕刻停止層120，蝕刻停止層120具有在其一側(cè)的垂直堆疊的階梯形狀。在一個(gè)示例中，蝕刻停止層 120可以在與位線170的延伸方向基本一致的水平方向上延伸，并能夠在導(dǎo)電圖案150的與位線170的延伸方向基本交叉的方向上延伸的一端。在此示例實(shí)施例中，覆蓋柵極堆疊 10 的蝕刻停止層120具有在存儲(chǔ)器件的一側(cè)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。這里示出的本發(fā)明構(gòu)思的任何實(shí)施例可以應(yīng)用于圖IH的實(shí)施例的構(gòu)造?！吹刃щ娐穲D〉圖IJ是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思第一實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的等效電路圖。參照?qǐng)DIJ與圖1A、1B—起，在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的半導(dǎo)體器件91中，形成字線WL 的柵極150和垂直溝道110可以定義存儲(chǔ)單元115。此外，形成串選擇線SSL的柵極150和垂直溝道110可以定義上非存儲(chǔ)單元76，形成接地選擇線GSL的柵極150和垂直溝道110可以定義下非存儲(chǔ)單元74。半導(dǎo)體襯底190的一部分可以定義為對(duì)應(yīng)于公共源線CSL的源極。上非存儲(chǔ)單元76、下非存儲(chǔ)單元74和多個(gè)存儲(chǔ)單元115與公共垂直溝道110 —起可以形成一個(gè)單元串72。單元串72可以電連接到位線BL。多個(gè)單元串72可以并聯(lián)連接到相同的公共的位線BL。根據(jù)本實(shí)施例的等效電路圖可以不僅應(yīng)用到圖IA的半導(dǎo)體器件91， 還可以應(yīng)用到在本說明書中公開的所有半導(dǎo)體器件。多條字線WL可以分別具有平坦結(jié)構(gòu)，并可以基本垂直于單元串72的延伸方向。多個(gè)存儲(chǔ)單元115可以三維地分布在多條字線WL中。多個(gè)串選擇線SSL可以設(shè)置為在X方向上交叉多條位線BL。由于在Y方向上彼此間隔開的多條串選擇線SSL電連接到在X方向上彼此間隔開的多條位線BL，一個(gè)單元串72可以被獨(dú)立地選擇。接地選擇線GSL可以具有平坦結(jié)構(gòu)，并可以基本垂直于單元串72。接地選擇線GSL可以控制垂直溝道110與半導(dǎo)體襯底190之間的電連接。在根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件91中，編程操作可以通過建立被選擇的字線WL與垂直溝道110之間的電壓差以將電荷注入到電荷存儲(chǔ)層中而實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，例如通過施加編程電壓Vprag到被選擇的字線札而利用Rwler-Nordheim隧穿，使得電子可以從垂直溝道110注入到將被編程的存儲(chǔ)單元115的電荷存儲(chǔ)層。由于施加到被選擇字線WL 的編程電壓Vprog能對(duì)與未選擇字線有關(guān)的存儲(chǔ)單元編程，所以不期望的編程操作可以通過應(yīng)用單元升壓技術(shù)(cell boosting technique)來防止。讀操作可以設(shè)定例如OV到連接到要被讀取的存儲(chǔ)單元115的字線WL，并設(shè)定讀電壓Vrad到另一條字線WL。結(jié)果，根據(jù)要被讀取的存儲(chǔ)單元115的閾值電壓Vth是否大于或小于OV電壓，確定電流是否充入到位線BL中。要被讀取的存儲(chǔ)單元115的數(shù)據(jù)信息可以通過檢測位線BL的電流而被讀取。擦除操作可以利用柵極誘導(dǎo)泄露(GIDL)電流在塊單元中進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中， 垂直溝道110的電勢可以通過施加擦除電壓Verase到被選擇的位線BL和襯底190而增加。 在此情形下，垂直溝道110的電勢可以在被略微延遲的同時(shí)被增加。接著，GIDL在柵極150 的對(duì)應(yīng)于接地選擇線的端子中產(chǎn)生。由GIDL產(chǎn)生的電子可以發(fā)射到襯底190，產(chǎn)生的空穴可以發(fā)射到垂直溝道110。因此，接近擦除電壓Verase的電勢可以傳送到存儲(chǔ)單元115的垂直溝道110。在此情形下，如果字線WL的電勢設(shè)定為0V，則積累在存儲(chǔ)單元115中的電子可以逃離以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)擦除。不期望的擦除操作可以通過浮置未選擇的塊的字線來防止。根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件91的操作方法可以被公開以示范性地描述本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)精神，但是本發(fā)明構(gòu)思的技術(shù)特征不限于此。由于對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然的，基于已知的技術(shù)可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)操作方法的修改，所以將理解，本發(fā)明構(gòu)思的與操作方法相關(guān)的技術(shù)特征可以基于已知的技術(shù)被不同地修改?！雌骷?shí)施例4>參照?qǐng)D2A和2B，半導(dǎo)體器件91c可以包括金字塔型柵極堆疊105，其中柵極150沿垂直溝道Iio的延伸方向垂直堆疊在半導(dǎo)體襯底190之上。選擇線SSL和GSL中的至少一個(gè)可以構(gòu)造為具有多層結(jié)構(gòu)以改善半導(dǎo)體器件91c的電特性。根據(jù)本實(shí)施例，柵極150可以形成第一串選擇線SSLO和第二串選擇線SSL1、第一接地選擇線GSLO和第二接地選擇線 GSLl以及多條字線札，如圖2B所示。在一個(gè)實(shí)施例中，第一和第二串選擇線SSLO和SSLl可以分別連接到接觸160。這兩個(gè)接觸160可以經(jīng)由焊墊182連接到一條第一中間金屬線180。因此，第一和第二串選擇線SSLO和SSLl可以彼此電連接。由于被電連接的第一和第二串選擇線SSLO和SSLl的溝道長度大于一條串選擇線的長度，所以在所得器件中可以改善泄漏電流特性。類似地，第一和第二接地選擇線GSLO和GSLl可以分別連接到接觸160。這兩個(gè)接觸160可以經(jīng)由焊墊 183連接到一個(gè)第二中間金屬線181a。因此，第一和第二接地選擇線GSLO和GSLl可以彼此電連接。由于被電連接的第一和第二接地選擇線GSLO和GSLl的溝道長度大于一條接地選擇線的長度，所以在所得器件中可以改善泄漏電流特性。與施加到串選擇線SSLO和SSLl的電壓相比，實(shí)質(zhì)上更大的電壓可以施加到字線 WL。在此情形下，由于電壓降可以在字線WL與串選擇線SSLO和SSLl之間產(chǎn)生，所以最接近第二串選擇線SSLl的字線WL可以用虛設(shè)字線構(gòu)造以減輕電壓降。類似地，最接近第二接地選擇線GSLl的字線WL可以用虛設(shè)字線構(gòu)造。這里示出的本發(fā)明構(gòu)思的任何實(shí)施例可以應(yīng)用到圖2A和2B的實(shí)施例的構(gòu)造。例如，形成第一和第二串選擇線SSLO和SSLl的柵極150可以具有線形，形成字線WL及第一和第二接地選擇線GSLO和GSLl的柵極150可以具有板形，該板形包括被字線切口 135分開的分支151。蝕刻停止層120可以覆蓋金字塔型柵極堆疊105。蝕刻停止層120可以具有在器件的四側(cè)、三側(cè)、兩側(cè)或一側(cè)具有連續(xù)的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。蝕刻停止層120的厚度可以根據(jù)兩個(gè)或更多區(qū)段121、123和125而改變?！雌骷?shí)施例5>參照?qǐng)D3A和3B，半導(dǎo)體器件92可以包括金字塔型柵極堆疊205，該柵極堆疊205 包括多個(gè)導(dǎo)電圖案或柵極圖案250，該多個(gè)柵極圖案沿提供在半導(dǎo)體襯底290上的多個(gè)垂直溝道210的延伸方向垂直地堆疊。由于柵極圖案250可以堆疊為臺(tái)階形狀，所以柵極圖案250的端部可以被暴露。柵極圖案250的暴露部分可以定義為焊墊或接觸區(qū)252。半導(dǎo)體器件92還可以包括連接到柵極圖案250的焊墊252的多個(gè)接觸沈0 ；多條金屬線觀4 和觀5，電連接到接觸沈0以將柵極圖案250電連接到一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路；以及多條位線 270，電連接到垂直溝道210。多條中間金屬線280和281可以進(jìn)一步提供在金屬線284和 285與接觸260之間。柵極圖案250可以按照從頂部到底部的順序形成串選擇線SSL、字線WL和接地選擇線GSL。這些線SSL、ffL和GSL可以沿每個(gè)垂直溝道210串聯(lián)地彼此相關(guān)以形成單元串。 在一個(gè)實(shí)施例中，形成串選擇線SSL的柵極圖案250和形成接地選擇線GSL的柵極圖案250 中的一個(gè)可以具有線形，另一個(gè)可以具有板形?？蛇x地，形成GSL和SSL的柵極圖案250兩者可以具有線形。同樣，形成字線WL的一個(gè)或多個(gè)柵極圖案250可以具有線形或板形。根據(jù)本實(shí)施例，形成串選擇線SSL的柵極圖案250可以具有線形，形成接地選擇線GSL和字線 WL的柵極圖案250可以具有基本矩形的板形。連接到串選擇線SSL的接觸260可以經(jīng)由焊墊262連接到第一金屬線觀4，或者可以經(jīng)由焊墊282連接到第一中間金屬線280 (其連接到第一金屬線觀4)以將串選擇線SSL 電連接到串選擇線驅(qū)動(dòng)電路。連接到接地選擇線GSL和字線WL的接觸260可以經(jīng)由焊墊 262連接到第二金屬線觀5，或者可以經(jīng)由焊墊283連接到第二中間金屬線觀1以將接地選擇線GSL連接到接地選擇線驅(qū)動(dòng)電路并將字線WL連接到字線驅(qū)動(dòng)電路。第二金屬線觀5 可以包括將接地選擇線GSL連接到接地選擇線驅(qū)動(dòng)電路的金屬線以及將字線WL連接到字線驅(qū)動(dòng)電路的金屬線^5w。根據(jù)本實(shí)施例，部分的金字塔型柵極堆疊205可以用蝕刻停止層220覆蓋。因而， 接觸區(qū)或焊墊252可以用蝕刻停止層220覆蓋。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻停止層220可以具有其四側(cè)具有臺(tái)階形狀的結(jié)構(gòu)，并可以具有圍繞焊墊252以及形成接地選擇線GSL和字線 WL的柵極圖案250的四個(gè)側(cè)邊的形狀。每個(gè)串選擇線SSL可以具有被蝕刻停止層220覆蓋的頂表面和相對(duì)側(cè)部。最外面的串選擇線SSL可以具有被蝕刻停止層220覆蓋的外側(cè)。 作為示例，蝕刻停止層220可以具有按照串選擇線SSL和接地選擇線GSL的順序減小的厚度，例如，蝕刻停止層的覆蓋位于器件上部的串選擇線SSL的部分可以相對(duì)較厚，蝕刻停止層的覆蓋位于器件下部的接地選擇線GSL的部分可以相對(duì)較薄，或者根本不存在。在其它的實(shí)施例中，蝕刻停止層220可以具有基本相同的厚度，而與其位置無關(guān)，或者可以具有根據(jù)兩個(gè)或更多區(qū)段而不同的厚度。根據(jù)實(shí)施例，蝕刻停止層220可以具有根據(jù)第一、第二和第三區(qū)段221、223和225而不同的厚度。例如，蝕刻停止層220可以在第一區(qū)段221處具有較大的厚度，在第三區(qū)段225處具有較小的厚度，在第二區(qū)段223處具有中間厚度。參照?qǐng)D3C和3D，絕緣層201可以設(shè)置在柵極圖案250之間。信息存儲(chǔ)層240可以構(gòu)造為沿著垂直溝道210的在垂直溝道210的延伸方向上的側(cè)壁在垂直方向上延伸。信息存儲(chǔ)層240可以具有多層結(jié)構(gòu)，其中隧道絕緣層Ml、電荷存儲(chǔ)層243和阻擋絕緣層245依次堆疊在垂直溝道210的側(cè)壁上。參照?qǐng)D3E，垂直溝道210可以具有通心粉結(jié)構(gòu)，其中絕緣體211填充其內(nèi)部，導(dǎo)致薄垂直溝道210至少具有這里結(jié)合圖IE的實(shí)施例描述的優(yōu)點(diǎn)。再次參照?qǐng)D3A和;3B，柵極堆疊205可以是類似于圖IH的兩側(cè)臺(tái)階的堆疊，或者可以是類似于圖II的一側(cè)臺(tái)階的堆疊。在另一實(shí)施例中，半導(dǎo)體器件92可以具有多臺(tái)階結(jié)構(gòu)，例如串選擇線SSL和接地選擇線GSL中的至少一個(gè)可以是與圖2A和2B相同或相似的
兩層結(jié)構(gòu)。〈方法實(shí)施例1>參照?qǐng)D4A，模具堆疊100可以形成在半導(dǎo)體襯底190上。多個(gè)通道孔104可以形成為穿透模具堆疊100以暴露半導(dǎo)體襯底190的頂表面。半導(dǎo)體襯底190可以是具有半導(dǎo)體特性的材料，例如硅晶片或絕緣體上硅(SOI)襯底。模具堆疊100可以通過交替地且重復(fù)地堆疊多個(gè)絕緣層101和多個(gè)犧牲層103而形成。在一個(gè)實(shí)施例中，模具堆疊100的最上面的部分可以由絕緣層101形成。絕緣層101和犧牲層103可以包括關(guān)于彼此具有蝕刻選擇性的材料。例如，絕緣層101可以為硅氧化物層或硅氮化物層材料。犧牲層103可以包括與絕緣層101不同的材料，并可以例如從硅層、硅氧化物層、硅氮化物層和硅碳化物層中選出。根據(jù)本實(shí)施例，絕緣層101可以是硅氧化物層，犧牲層103可以是硅氮化物層。參照?qǐng)D4B，多個(gè)垂直溝道110可以形成為連接到半導(dǎo)體襯底190或者在關(guān)于半導(dǎo)體襯底190的垂直方向上延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，垂直溝道110可以由半導(dǎo)體材料形成。例如，垂直溝道110可以由利用外延生長或化學(xué)氣相沉積技術(shù)形成的半導(dǎo)體材料形成，并可以包括多晶、單晶和非晶結(jié)構(gòu)之一。垂直溝道110可以形成為如圖IC所示的體結(jié)構(gòu)，或者如圖IE所示的通心粉結(jié)構(gòu)。垂直溝道110可以具有在其上部和下部截面積相同或相似的柱形，或者可以具有其截面積從其上部到下部逐漸減小的漸縮的柱形。參照?qǐng)D4C，在垂直溝道110的形成工藝之后可以進(jìn)行臺(tái)階圖案化工藝。例如，模具堆疊100可以被圖案化為臺(tái)階形狀以形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)107。同時(shí)，蝕刻停止層120可以形成為覆蓋已圖案化的模具堆疊100。根據(jù)本實(shí)施例，堆疊結(jié)構(gòu)可以分為蝕刻停止層120的具有不同厚度的至少兩個(gè)區(qū)段，例如三個(gè)區(qū)段121、123和125。在一些實(shí)施例中，蝕刻停止層120的厚度可以根據(jù)區(qū)段121、123和125而改變；然而，在其他的實(shí)施例中，厚度可以在所有的區(qū)段121、123和125中相同。區(qū)段121、123和125可以被引入以施加不同厚度的蝕刻停止層120到不同導(dǎo)電圖案150的接觸區(qū)152。區(qū)段121、123和125不必限制到特定的尺寸，區(qū)段121、123和125的尺寸可以根據(jù)蝕刻停止層120的厚度分布而改變。為了本公開中描述的方便，蝕刻停止層120可以分為多個(gè)區(qū)段121、123和125，每個(gè)區(qū)段對(duì)應(yīng)于蝕刻停止層120的不同厚度。盡管在本公開中已經(jīng)示出臺(tái)階結(jié)構(gòu)107在模具堆疊100的一側(cè)被圖案化以實(shí)現(xiàn)簡單的圖示，但是本發(fā)明構(gòu)思不限于此。臺(tái)階結(jié)構(gòu)107可以在模具堆疊100的四側(cè)、三側(cè)、兩側(cè)或兩個(gè)相反側(cè)實(shí)現(xiàn)。臺(tái)階結(jié)構(gòu)107和蝕刻停止層120可以通過依次蝕刻模具堆疊100而實(shí)現(xiàn)。蝕刻工藝可以包括依次減小掩模的裁剪工藝或者依次延伸掩模的附接工藝。在下文， 將詳細(xì)描述裁剪工藝和附接工藝?！床眉艄に嚒祱D5A至5U是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的制造半導(dǎo)體器件的方法中的裁剪工藝的截面圖。參照?qǐng)D5A，第一掩模20可以形成在模具堆疊100上。第一掩模20可以由關(guān)于絕緣層 101和犧牲層103兩者具有蝕刻選擇性的材料形成。例如，第一掩模20可以通過光致抗蝕劑沉積和圖案化形成。根據(jù)本實(shí)施例，由于裁剪工藝包括減小掩模，所以考慮到減小的尺寸和/或臺(tái)階的數(shù)目，第一掩模20可以形成為具有適當(dāng)?shù)某叽纭２眉艄に嚳梢栽谛纬纱怪睖系?10之后或之前進(jìn)行。參照?qǐng)D5B至5E，被裁剪的掩模22和M可以通過裁剪第一掩模20而依次形成。臺(tái)階S1、S2和S3可以通過利用掩模20、22和M的幾個(gè)蝕刻工藝反復(fù)地圖案化模具堆疊100 而形成。第一蝕刻停止層120a可以由臺(tái)階Sl到S3形成在模具堆疊100上。在本公開中， 用于形成蝕刻停止層120之一(例如，第一蝕刻停止層120a)的掩模裁剪和蝕刻停止層形成工藝將被描述為裁剪周期。在一個(gè)裁剪周期中，掩模裁剪工藝將不被限制到特定數(shù)目的臺(tái)階。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖5B所示，第一圖案1可以由利用第一掩模20的第一蝕刻工藝通過圖案化最上面的絕緣層101和犧牲層103而形成。例如，第一蝕刻工藝可以通過各向異性蝕刻技術(shù)進(jìn)行。第一蝕刻工藝可以一直進(jìn)行直到直接在最上面的犧牲層103下面的絕緣層101被暴露。如圖5C所示，通過首次裁剪(虛線箭頭)第一掩模20可以形成第一次裁剪的第一掩模22，然后縮小的第一圖案Ia可以利用第一次裁剪的第一掩模22通過第二蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化第一圖案1而形成。隨著根據(jù)第二蝕刻工藝形成縮小的第一圖案Ia —起，沒有被第一圖案1覆蓋的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化以形成第二圖案2。在第二蝕刻工藝期間，形成第一圖案1的絕緣層101和犧牲層103的蝕刻深度以及直接在第一圖案1下面的絕緣層101和犧牲層103的蝕刻深度可以彼此相同或相似以實(shí)現(xiàn)臺(tái)階圖案化工藝的完成。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層101和犧牲層103可以在模具堆疊100的形成期間分別形成為具有相同或相似的厚度，但本發(fā)明構(gòu)思不限于此。在另一實(shí)施例中，絕緣層101和犧牲層103可以具有取決于它們各自在堆疊中的垂直位置的不同厚度。例如，絕緣層101 和犧牲層103可以形成為在上和下層具有較大的厚度而在中間層具有較小的厚度，或者可以形成為具有根據(jù)其在模具堆疊100中的垂直位置而逐漸改變的厚度。絕緣層101和犧牲層103可以形成為具有關(guān)于彼此相同或不同的厚度。如圖5D所示，被第二次裁剪的第一掩模M可以通過對(duì)第一次裁剪的第一掩模22 進(jìn)行第二次裁剪而形成，然后第一臺(tái)階Sl可以利用第二次裁剪的第一掩模M作為蝕刻掩模通過第三蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化被減小的第一圖案Ia而形成。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)階Sl通過第三蝕刻工藝形成時(shí)，第二圖案2可以被進(jìn)一步圖案化以形成第二臺(tái)階S2。當(dāng)?shù)诙_(tái)階S2通過第三蝕刻工藝形成時(shí)，直接在第二圖案2下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化以形成第三圖案，也就是第三臺(tái)階S3。因此，如圖5A至5D所示，通過二次掩模裁剪工藝和三次蝕刻工藝，最上面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化三次以形成第一臺(tái)階Si，直接在最上面的絕緣層101和犧牲層103下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化兩次以形成第二臺(tái)階S2。直接在第二臺(tái)階S2下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化一次以形成第三臺(tái)階S3。參照?qǐng)D5E，被第二次裁剪的第一掩模M可以通過例如灰化工藝去除，然后第一蝕刻停止層120a可以形成在具有第一至第三臺(tái)階Sl至S3的模具堆疊100上。例如，第一蝕刻停止層120a可以通過共形地沉積關(guān)于絕緣層101和犧牲層103具有蝕刻選擇性的絕緣材料的層而形成。第一蝕刻停止層120a可以形成為具有沿模具堆疊100的上輪廓的臺(tái)階形狀。在各個(gè)實(shí)施例中，第一蝕刻停止層120a可以包括鋁氧化物層、鉿氧化物層、鈦氧化物層、鉭氧化物層、鋯氧化物層、鍺氧化物層及其組合中的一個(gè)。此外，第一蝕刻停止層120a 可以包括含有硅的材料，例如硅碳化物(SiC)、硅碳氧化物(SiOC)、硅碳氮化物(SiCN)或其組合。根據(jù)本實(shí)施例，第一蝕刻停止層120a可以通過沉積鋁氧化物(AWx)而形成。參照?qǐng)D5F至5L，第四至第六臺(tái)階S4、S5和S6可以通過進(jìn)行與參照?qǐng)D5B至5E描述的裁剪周期相同或相似的裁剪周期而進(jìn)一步形成，第二蝕刻停止層120b可以進(jìn)一步形成在還包括臺(tái)階S4至S6的模具堆疊100上。在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D5F，第二掩模30可以形成在第一蝕刻停止層120a上，第四圖案4可以利用第二掩模30通過第一蝕刻工藝圖案化直接在第三臺(tái)階S3下面的絕緣層 101和犧牲層103而形成。參照?qǐng)D5G，第二掩模30可以被第一次裁剪以形成被第一次裁剪的第二掩模32。 在此情形下，第一蝕刻停止層120a的在第四圖案4上的部分120-1可以被暴露。如果進(jìn)行第二蝕刻工藝，期望形狀的臺(tái)階結(jié)構(gòu)可能由于差的臺(tái)階圖案化工藝而不能形成。例如，在第二蝕刻工藝期間，當(dāng)直接在第四圖案4下面的絕緣層101和犧牲層103被圖案化時(shí)，由于第一蝕刻停止層120的暴露部分120-1，形成第四圖案4的絕緣層101和犧牲層103可以不被圖案化或者可以被部分圖案化。可選地，在第二蝕刻工藝期間，當(dāng)形成第四圖案4的絕緣層101和犧牲層103以及第一蝕刻停止層120的暴露部分120-1被圖案化時(shí)，直接在第四圖案4下面的多個(gè)絕緣層101和犧牲層103可以被蝕刻使得期望形狀的臺(tái)階結(jié)構(gòu)可能沒有形成。因此，如圖5H所示，第四圖案4的絕緣層101可以通過在進(jìn)行第二蝕刻工藝之前進(jìn)一步進(jìn)行輔助蝕刻工藝以選擇性去除第一蝕刻停止層120的暴露部分120-1而被暴露。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)鋁氧化物層被選擇作為第一蝕刻停止層120a時(shí)，第一蝕刻停止層120a可以通過包括NH4OH的蝕刻劑例如NH40H、H2O2和H2O的混合物而被選擇性去除。參照?qǐng)D51，被減小的第四圖案如可以利用第一次裁剪的第二掩模32通過第二蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化第四圖案4而形成。在第二蝕刻工藝期間，直接在第四圖案4下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化以形成第五圖案5。參照?qǐng)D5J，被第二次裁剪的第二掩模34可以通過對(duì)第一次裁剪的第二掩模32進(jìn)行第二次裁剪而形成。第二次裁剪工藝可以暴露第一蝕刻停止層120在減小的第四圖案如上的部分120-2。可以進(jìn)一步進(jìn)行輔助蝕刻工藝以去除第一蝕刻停止層120的暴露部分 120-2。在該輔助蝕刻工藝中，對(duì)于減小的第四圖案如的蝕刻環(huán)境和對(duì)于第五圖案5的蝕刻環(huán)境可以在接著的第三蝕刻工藝期間彼此相同或相似地建立。參照?qǐng)D5K，第四臺(tái)階S4可以利用第二次裁剪的第二掩模34通過第三次蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化減小的第四圖案如而形成。在根據(jù)第三次蝕刻工藝形成第四臺(tái)階S4期間， 第五圖案5可以被進(jìn)一步圖案化以形成第五臺(tái)階S5。此外，直接在第五圖案5下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化以形成第六圖案，也就是第六臺(tái)階S6。如圖5 至漲所示，通過二次掩模裁剪工藝和三次蝕刻工藝再加上兩次輔助蝕刻工藝，直接在第一蝕刻停止層120a下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化三次以形成第四臺(tái)階S4，直接在第四臺(tái)階S4下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化兩次以形成第五臺(tái)階S5，直接在第五臺(tái)階S5下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化一次以形成第六臺(tái)階S6。參照?qǐng)D5L，在去除被第二次裁剪的第二掩模34之后，第二蝕刻停止層120b可以形成在其中形成有第一至第六臺(tái)階Sl至S6的模具堆疊100上。第二蝕刻停止層120b可以通過共形地沉積與第一蝕刻停止層120a的材料相同或相似的材料而形成，例如鋁氧化物層。 第二蝕刻停止層120b可以形成為具有沿模具堆疊100的上輪廓覆蓋第一蝕刻停止層120a 的臺(tái)階形狀。參照?qǐng)D5M至5Q，第七至第十S7、S8、S9和SlO可以通過進(jìn)行與參照?qǐng)D5F至漲描述的裁剪周期相同或相似的裁剪周期而進(jìn)一步形成。第三蝕刻停止層120c可以進(jìn)一步形成在還包括臺(tái)階S7至SlO的模具堆疊100上。所得的模具堆疊100可以具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)107。 臺(tái)階結(jié)構(gòu)107可以在模具堆疊100的所有四側(cè)、在三側(cè)、在兩側(cè)、在相反兩側(cè)或在一側(cè)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D5M，第三掩模40可以形成在第二蝕刻停止層120b上，然后第五圖案7可以利用第三掩模40通過第一蝕刻工藝圖案化直接在第二蝕刻停止層120b 下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。參照?qǐng)D5N，第一次裁剪的第三掩模42可以通過第一次裁剪第三掩模40而形成。 減小的第七圖案7a可以利用第一次裁剪的第三掩模42通過第二次蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化第七圖案7而形成，第八圖案8可以通過圖案化直接在第七圖案7下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。由于第二蝕刻停止層120b的一部分可以通過第一掩模裁剪工藝暴露，所以可以在第二次蝕刻工藝之前進(jìn)一步進(jìn)行輔助蝕刻工藝以去除第二蝕刻停止層120b的暴露部分。參照?qǐng)D50，第二次裁剪的第三掩模44可以通過對(duì)第一次裁剪的第三掩模42進(jìn)行第二次裁剪而形成。被兩次減小的第七圖案7b可以利用第二次裁剪的第三掩模44通過第二次蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化減小的第七圖案7a而形成。減小的第八圖案8a可以通過進(jìn)一步圖案化第八圖案8而形成，然后第九圖案9可以通過圖案化直接在第八圖案8下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。第二蝕刻停止層120b的一部分可以暴露在第三掩模44的外面。第二蝕刻停止層120b的暴露部分可以通過在第三蝕刻工藝之前進(jìn)一步進(jìn)行輔助蝕刻工藝而被去除以建立相同的蝕刻環(huán)境。參照?qǐng)D5P，被第三次裁剪的第三掩模46可以通過對(duì)第二次裁剪的第三掩模44進(jìn)行第三次裁剪而形成，然后第七臺(tái)階S7可以利用第三次裁剪的第三掩模46通過第四次蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化兩次減小的第七圖案7b而形成。此外，減小的第八圖案8a可以通過第四次蝕刻工藝進(jìn)一步圖案化以形成第八臺(tái)階S8，第九圖案9可以被進(jìn)一步圖案化以形成第九臺(tái)階S9，直接在第九圖案9下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化以形成第十圖案，也就是第十臺(tái)階S10。通過第三次掩模裁剪而暴露在第三次裁剪的第三掩模46外面的第二蝕刻停止層120b可以通過在第四次蝕刻工藝之前進(jìn)一步進(jìn)行輔助蝕刻工藝而去除。 因此，臺(tái)階結(jié)構(gòu)107可以在模具堆疊100的一側(cè)或更多側(cè)處實(shí)現(xiàn)。如圖5M至5P所示，通過三次掩模裁剪工藝和四次蝕刻工藝再加上三次輔助蝕刻工藝，直接在第二蝕刻停止層120b下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化四次以形成第七臺(tái)階S7。直接在第七臺(tái)階S7下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化三次以形成第八臺(tái)階S8。直接在第八臺(tái)階S8下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化兩次以形成第九臺(tái)階S9。直接在第九臺(tái)階S9下面的絕緣層101和犧牲層103可以被圖案化一次以形成第十臺(tái)階S10。參照?qǐng)D5Q，第三次裁剪的第三掩模46可以被去除，第三蝕刻停止層120c可以形成在模具堆疊100上。因此，包括第一至第三蝕刻停止層120a、120b和120c的蝕刻停止層 120可以提供在具有第一至第十臺(tái)階Sl至SlO的模具堆疊100上。第三蝕刻停止層120c 可以由與第一蝕刻停止層120a和/或第二蝕刻停止層120b相同或相似的材料形成。例如， 第三蝕刻停止層120c可以通過共形地沉積鋁氧化物層而形成。第三蝕刻停止層120c可以形成為沿模具堆疊100的上輪廓覆蓋第二蝕刻停止層120b。第三蝕刻停止層120c可以形成為覆蓋最下面的絕緣層101。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，蝕刻停止層120可以具有包括至少一個(gè)多層和至少一個(gè)單層的混合結(jié)構(gòu)。蝕刻停止層120的厚度可以按照第一臺(tái)階Sl至第十臺(tái)階SlO的順序逐漸減小，但是可以局部地相同或相似。例如，蝕刻停止層120可以分為較大厚度的三層結(jié)構(gòu)(其中第一至第三蝕刻停止層120a至120c堆疊在第一區(qū)段121中)、中間厚度的雙層結(jié)構(gòu)(其中第一和第二蝕刻停止層120a和120b堆疊在第二區(qū)段123中)以及較小厚度的單層結(jié)構(gòu)(包括在第三區(qū)段125中的第三蝕刻停止層120c)。第一區(qū)段121可以包括第一至第四臺(tái)階Sl至S4。第二區(qū)段123可以包括第五至第七臺(tái)階S5至S7。第三區(qū)段125可以包括第八至第十臺(tái)階S8至S10。如圖5A至5Q所示，蝕刻停止層120的區(qū)段和厚度分布可以通過兩次重復(fù)二次掩模裁剪工藝(和三次蝕刻工藝)和蝕刻停止層形成工藝以及進(jìn)行三次掩模裁剪工藝(和四次蝕刻工藝)和蝕刻停止層形成工藝而獲得。另外，蝕刻停止層120的各個(gè)示例可以通過修改裁剪周期而形成。在一個(gè)實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以包括第一和第二停止層120a和120b，而沒有第三蝕刻停止層120c。在此情形下，臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的一部分，例如第一至第七臺(tái)階Sl至S7可以被蝕刻停止層120覆蓋，但是第八至第十臺(tái)階S8至SlO可以被暴露。在另一實(shí)施例中，第四蝕刻停止層(未示出)可以進(jìn)一步形成為覆蓋第三蝕刻停止層120c。在此情形下，蝕刻停止層120可以具有按照從模具堆疊100的頂部到模具堆疊100的底部的順序的四層、三層和雙層。在另一實(shí)施例中，參照?qǐng)D5R，蝕刻停止層120可以具有更深地延伸到堆疊中的第一區(qū)段121，與圖5Q所示的實(shí)施例相比。類似地，與圖5Q所示的實(shí)施例相比，第二區(qū)段123 更深地延伸到堆疊中。例如，第一至第四臺(tái)階Sl至S4和第一蝕刻停止層120a可以通過三次掩模裁剪工藝和四次蝕刻工藝而形成。第五至第八臺(tái)階S5至S8和第二蝕刻停止層120b 可以通過三次掩模裁剪工藝和四次蝕刻工藝而形成。第九和第十臺(tái)階S9和SlO和第三蝕刻停止層120c可以通過一次掩模裁剪工藝和兩次蝕刻工藝而形成。根據(jù)本實(shí)施例，蝕刻停止層120的具有較大厚度的第一區(qū)段121可以包括第一至第五臺(tái)階Sl至S5。具有中間厚度的第二區(qū)段123可以包括第六至第九臺(tái)階S6至S9。具有較小厚度的第三區(qū)段125可以包括第十臺(tái)階S10。在另一實(shí)施例中，參照?qǐng)D5S，與這里示出的其他實(shí)施例相比，蝕刻停止層120可以具有更深地延伸到堆疊中的第二區(qū)段123。例如，第一至第三臺(tái)階Sl至S3和第一蝕刻停止層120a可以通過二次掩模裁剪工藝和三次蝕刻工藝而形成。第四至第七臺(tái)階S4至S7和第二蝕刻停止層120b可以通過三次掩模裁剪工藝和四次蝕刻工藝而形成。第八至第十臺(tái)階S8至SlO和第三蝕刻停止層120c可以通過二次掩模裁剪工藝和三次蝕刻工藝而形成。 根據(jù)本實(shí)施例，具有較大厚度的第一區(qū)段121可以包括第一至第四臺(tái)階Sl至S4。具有中間厚度的第二區(qū)段123可以包括第五至第八臺(tái)階S5至S8。具有較小厚度的第三區(qū)段125可以包括第九和第十臺(tái)階S9和S10。如上所述，蝕刻停止層125的區(qū)段121、123和125的尺寸可以基于在給定裁剪周期中的掩模裁剪工藝的數(shù)目而確定。例如，隨著第一裁剪周期中掩模裁剪工藝的數(shù)目增加， 第一區(qū)段121可以變寬。同樣，區(qū)段121至125的數(shù)目可以根據(jù)裁剪周期的進(jìn)行次數(shù)來確定。例如，隨著裁剪周期的進(jìn)行次數(shù)的增加，區(qū)段121至125的數(shù)目可以增大以擴(kuò)展蝕刻停止層120的厚度和厚度分布。例如，當(dāng)進(jìn)行四次裁剪周期時(shí)，可以形成具有四個(gè)區(qū)段的蝕刻停止層。當(dāng)概括這個(gè)時(shí)，進(jìn)行N次的裁剪周期可以形成能被分成N段的蝕刻停止層120。同樣，蝕刻停止層120的厚度可以在一個(gè)區(qū)段中相同或相似，但是可以根據(jù)N個(gè)區(qū)段而改變。 此外，隨著在第N裁剪周期中掩模裁剪工藝數(shù)目的增加，第N區(qū)段的寬度可以增大。掩模裁剪工藝可以減小掩模的范圍。因而，當(dāng)掩模的掩模余量(margin)不夠時(shí)， 臺(tái)階結(jié)構(gòu)的一部分會(huì)被暴露從而在進(jìn)一步的處理期間引起損傷。例如，當(dāng)被裁剪的第三掩模46通過如圖5P所示的掩模裁剪形成時(shí)，第一臺(tái)階Sl和/或第二臺(tái)階S2的部分11可能由于第三掩模46的余量的不足而暴露，如圖5T所示。在此情形下，犧牲層103會(huì)被損傷， 使得臺(tái)階結(jié)構(gòu)107有缺陷并難以形成如下所述的焊墊或接觸區(qū)。此外，當(dāng)垂直溝道110從模具堆疊100突出時(shí)，垂直溝道110的上部可以超出第三掩模46而被暴露。在此情形下， 在接下來的化學(xué)機(jī)械拋光或蝕刻工藝期間會(huì)發(fā)生對(duì)垂直溝道的損傷。當(dāng)模具堆疊100的上輪廓具有相對(duì)大的臺(tái)階差異時(shí)，該損傷可能在掩模裁剪期間發(fā)生。然而，根據(jù)本實(shí)施例，盡管因掩模裁剪導(dǎo)致的掩模的不期望的過度曝光使得臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的一部分被暴露，但是能夠通過蝕刻停止層120防止臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的損傷，從而減輕或消除相關(guān)的工藝缺陷。在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120的形成工藝不需要與臺(tái)階圖案化工藝同時(shí)進(jìn)行。例如，模具堆疊100可以被圖案化為具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)107而沒有蝕刻停止層120，通過省略圖5A至5Q中的用于形成第一至第三蝕刻停止層120a、120b和120c的工藝。之后，通過沉積然后圖案化例如鋁氧化物層在模具堆疊100上，第一蝕刻停止層120a可以形成為選擇性覆蓋第一臺(tái)階Sl至第四臺(tái)階S4。接著，通過重復(fù)鋁氧化物層的沉積和圖案化，第二蝕刻停止層120b可以形成為選擇性覆蓋第一臺(tái)階Sl至第七臺(tái)階S7并覆蓋第一臺(tái)階至第四臺(tái)階S4中的第一蝕刻停止層10加。接下來，通過再次重復(fù)鋁氧化物層的沉積和圖案化，第三蝕刻停止層120c可以形成為覆蓋第一至第十臺(tái)階Sl至S10。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，圖 5Q所示的蝕刻停止層120可以由此形成。在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以形成為單層結(jié)構(gòu)。例如，如圖5U所示，絕緣層101和犧牲層103可以通過掩模裁剪和蝕刻工藝被圖案化以形成具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的模具堆疊100。之后，具有單層結(jié)構(gòu)的蝕刻停止層120可以通過在模具堆疊100上沉積鋁氧化物層而形成。再次參照?qǐng)D5Q，蝕刻停止層120可以由同種或不同種的材料形成。例如，第一至第三蝕刻停止層120a至120c的全部可以由鋁氧化物層、鉿氧化物層、鈦氧化物層、鉭氧化物層、鋯氧化物層、鍺氧化物層、硅碳化物、硅碳氧化物(silicon oxycarbide)、硅碳氮化物 (silicon carbon nitride)及其組合中的一個(gè)形成，例如通過沉積鋁氧化物層而形成。在此情形下，第一至第三蝕刻停止層120a至120c可以形成為具有相同的厚度或不同的厚度。 在另一實(shí)施例中，蝕刻停止層120可以由關(guān)于硅氧化物層和/或硅氮化物層具有蝕刻選擇性的材料形成。例如，第一蝕刻停止層120a可以通過沉積上述材料之一而形成。第二蝕刻停止層120b可以通過沉積另一材料而形成。第三蝕刻停止層120c可以通過沉積不同于第一和第二蝕刻停止層120a、120b的另一材料而形成。最外面的第三蝕刻停止層120c可以在如以下參照?qǐng)D4J所述的形成接觸孔137期間具有較大的蝕刻阻擋能力。當(dāng)形成接觸孔137時(shí)，蝕刻停止層120可以保留在接觸孔137 中。因此，優(yōu)選地通過沉積被相對(duì)容易被去除的材料來形成蝕刻停止層120。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝恢恋谌g刻停止層120a至120c由同種材料形成為具有不同的厚度時(shí)，第三蝕刻停止層120c可以具有較大的厚度，第一蝕刻停止層120a可以具有較小的厚度，第二蝕刻停止層120b可以具有中間的厚度。在另一實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝恢恋谌g刻停止層120a至120c由具有不同蝕刻選擇性的材料形成時(shí)，第三蝕刻停止層120c可以由具有較大蝕刻選擇性的材料形成，第一蝕刻停止層120a可以由具有較小蝕刻選擇性的材料形成，第二蝕刻停止層120b可以由具有中間蝕刻選擇性的材料形成?！锤浇庸に嚒祱D6A至6J是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法中的附接工藝的截面圖。參照?qǐng)D6A，第一掩模20a可以形成在模具堆疊100上。第一掩模20a可以例如通過光致抗蝕劑的沉積和圖案化而形成。根據(jù)本實(shí)施例，由于附接工藝用于擴(kuò)大掩模的尺寸，所以第一掩模20a可以形成為具有合適的尺寸以形成所得臺(tái)階的最上面的臺(tái)階。以下描述的附接工藝可以在形成垂直溝道110之前或之后進(jìn)行。
參照?qǐng)D6B至6F，掩模2 和2 可以通過聚合物附接工藝從第一掩模20a依次形成。臺(tái)階Si、S2和S3可以利用掩模20a、2h和2 通過幾次蝕刻工藝反復(fù)地圖案化模具堆疊100而形成。第一蝕刻停止層120a可以形成在具有臺(tái)階Sl至S3的模具堆疊100上。 在本公開中，掩模擴(kuò)大和用于形成第一至第三蝕刻停止層120a至120c之一的蝕刻停止層形成工藝將被定義為附接周期。掩模擴(kuò)大工藝可以通過聚合物附接工藝實(shí)現(xiàn)，該工藝通過聚合物的沉積和蝕刻工藝在掩模的側(cè)表面上形成間隔物。在一個(gè)附接周期中的聚合物附接工藝將不限于特定數(shù)目的臺(tái)階。在另一實(shí)施例中，掩模擴(kuò)大工藝可以使用關(guān)于絕緣層101 和犧牲層103具有蝕刻選擇性的材料，例如硅碳化物、金屬、金屬氧化物和金屬氮化物。在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D6B，第一臺(tái)階Sl可以利用第一掩模20a通過第一蝕刻工藝圖案化最上面的絕緣層101和犧牲層103而形成。之后，間隔物層50可以形成在模具堆疊100上以覆蓋第一掩模20a。間隔物層50可以例如使用包括含有C-H-Fj2和Ar的氣體的等離子體通過聚合物沉積工藝形成。參照?qǐng)D6C，第一間隔物52可以通過聚合物蝕刻來去除間隔物層50的一部分而形成。第一間隔物52可以形成在第一掩模20a的四個(gè)側(cè)表面、三個(gè)側(cè)表面、兩個(gè)側(cè)表面、相對(duì)的兩側(cè)表面或一側(cè)表面上。第一掩模20a和第一間隔物52可以形成第一次擴(kuò)大的第一掩模22a。第一間隔物52可以利用包括在形成間隔物層50中使用的氣體的等離子體通過各向異性蝕刻技術(shù)蝕刻間隔物層50而形成。根據(jù)本實(shí)施例，由于圖6B的聚合物沉積和圖6C 的聚合物蝕刻可以使用相同的等離子體進(jìn)行，所以聚合物沉積和蝕刻可以原位地進(jìn)行。當(dāng)聚合物沉積和蝕刻使用相同的等離子體原位進(jìn)行時(shí)，工藝條件可以被不同地設(shè)定以實(shí)現(xiàn)有效的沉積和蝕刻。在聚合物沉積工藝中，C和H或C的含量可以設(shè)定得高于F的含量。在聚合物蝕刻工藝中，C和H或C的含量可以設(shè)定得低于F的含量。在一個(gè)實(shí)施例中，甲基氟 (CH3F)可以提供在聚合物沉積工藝中，三氟甲烷(CHF3)、四氟化碳(CF4)或其組合可以提供在聚合物蝕刻工藝中。參照?qǐng)D6D，第二臺(tái)階S2可以利用第一次擴(kuò)大的第一掩模2 通過第二次蝕刻工藝圖案化直接在第一臺(tái)階Sl下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。當(dāng)?shù)谝婚g隔物52形成在第一掩模20a的四個(gè)側(cè)表面、三個(gè)側(cè)表面、兩個(gè)側(cè)表面、相對(duì)兩個(gè)側(cè)表面或一個(gè)側(cè)表面上時(shí)，第二臺(tái)階S2可以形成在模具堆疊100的四個(gè)側(cè)表面、三個(gè)側(cè)表面、兩個(gè)側(cè)表面、相對(duì)兩個(gè)側(cè)表面或一個(gè)側(cè)表面上。參照?qǐng)D6E，第一次擴(kuò)大的第一掩模2 可以形成為第二次擴(kuò)大的第一掩模Ma。第三臺(tái)階S3可以利用第二次擴(kuò)大的第一掩模2 通過第三次蝕刻工藝圖案化直接在第二臺(tái)階S2下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。第二次擴(kuò)大的第一掩模2 可以通過利用參照?qǐng)D6B和6C所述的聚合物附接工藝在第一次擴(kuò)大的第一掩模2 的至少一個(gè)側(cè)表面上附接第二間隔物討而形成。如圖6B至6E所示，通過兩次聚合物附接工藝和三次蝕刻工藝，最上面的絕緣層 101和犧牲層103可以被圖案化一次以形成第一臺(tái)階Si。直接在第一臺(tái)階Sl下面的絕緣層101和犧牲層103也可以被圖案化一次以形成第二臺(tái)階S2。直接在第二臺(tái)階S2下面的絕緣層101和犧牲層103也可以被圖案化一次以形成第三臺(tái)階S3。由于利用根據(jù)本實(shí)施例的聚合物附接工藝的掩模擴(kuò)大工藝將間隔物52和M附接在第一掩模20a的側(cè)表面上，避免了第一掩模20a自身的修改，特別地避免其減小。對(duì)于間隔物52和M是相同的。因而，由于間隔物52和M的寬度(也就是，水平長度)能夠以期望的程度被均勻地設(shè)定，第一至第三臺(tái)階Sl至S3的尺寸(水平長度)也可以如期望地形成。此外，由于像圖5G—樣的不同蝕刻環(huán)境沒有在根據(jù)本實(shí)施例的附接周期中建立，所以輔助蝕刻工藝可以被省略。參照?qǐng)D6F，在第二次擴(kuò)大的第一掩模2 被去除之后，第一蝕刻停止層120a可以形成在具有第一至第三臺(tái)階Sl至S3的模具堆疊100上。例如，第一蝕刻停止層120a可以通過共形地沉積絕緣層形成，例如關(guān)于絕緣層101和犧牲層103具有蝕刻選擇性的鋁氧化物層。第一蝕刻停止層120a可以形成為沿模具堆疊100的上輪廓具有臺(tái)階形狀。參照?qǐng)D6G和6H，通過與參照?qǐng)D6A至6F描述的相同或相似的附接周期，例如，兩次聚合物附接工藝和三次蝕刻工藝，第四至第六臺(tái)階S4、S5和S6可以進(jìn)一步形成在模具堆疊 100上，第二蝕刻停止層120b可以形成為覆蓋第一蝕刻停止層120a。在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D6G，第二掩模30a可以形成在模具堆疊100上。第四臺(tái)階 S4可以利用第二掩模30a通過第一蝕刻工藝圖案化直接在第三臺(tái)階S3下面的絕緣層101 和犧牲層103而形成。接著，第一間隔物可以通過圖6B和6C中描述的聚合物附接工藝而附接到第二掩模30a的至少一個(gè)側(cè)壁以形成第一次擴(kuò)大的第二掩模32a。第五臺(tái)階S5可以利用第一次擴(kuò)大的第二掩模3 通過第二蝕刻工藝圖案化直接在第四臺(tái)階S4下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。之后，第二間隔物可以通過聚合物附接工藝附接到第一次擴(kuò)大的第二掩模3 的至少一個(gè)側(cè)壁以形成第二次擴(kuò)大的第二掩模34a。第六臺(tái)階S6可以利用第二次擴(kuò)大的第二掩模3 通過第三蝕刻工藝圖案化直接在第五臺(tái)階S5下面的絕緣層 101和犧牲層103而形成。參照?qǐng)D6H，在去除第二次擴(kuò)大的第二掩模3 之后，第二蝕刻停止層120b可以形成在包括第一至第六臺(tái)階Sl至S6的所得模具堆疊100上。第二蝕刻停止層120b可以通過共形地沉積與第一蝕刻停止層120a相同或相似的材料而形成，例如鋁氧化物層。第二蝕刻停止層120b可以形成為具有沿模具堆疊100的上輪廓的覆蓋第一蝕刻停止層120a的臺(tái)階形狀。參照?qǐng)D61和6J，第七至第十臺(tái)階S7至SlO和覆蓋第二蝕刻停止層120b的第三蝕刻停止層120c可以通過重復(fù)與參照?qǐng)D6A至6F描述的相同或相似的附接工藝而進(jìn)一步形成在模具堆疊100上。這里的附接周期可以包括三次聚合物附接工藝和四次蝕刻工藝。在一個(gè)實(shí)施例中，參照?qǐng)D61，第三掩模40a可以形成在模具堆疊100上，然后第七臺(tái)階S7可以利用第三掩模40a通過第一蝕刻工藝圖案化直接在第六臺(tái)階S6下面的絕緣層 101和犧牲層103而形成。接著，第一次擴(kuò)大的第三掩模4 可以通過聚合物附接工藝將第一間隔物附接到第三掩模40a的至少一個(gè)側(cè)壁而形成，然后第八臺(tái)階S8可以利用第一次擴(kuò)大的第三掩模4 通過第二蝕刻工藝圖案化直接在第七臺(tái)階S7下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。之后，第二間隔物可以通過聚合物附接工藝被附接到第一次擴(kuò)大的第三掩模4 的至少一個(gè)側(cè)壁以形成第二次擴(kuò)大的第三掩模44a。第九臺(tái)階S9可以利用第二次擴(kuò)大的第三掩模4 通過第三蝕刻工藝圖案化直接在第八臺(tái)階S8下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。之后，第三間隔物可以通過聚合物附接工藝被附接到第二次擴(kuò)大的第三掩模4 的至少一個(gè)側(cè)壁，以形成第三次擴(kuò)大的第三掩模46a。第十臺(tái)階SlO可以利用第三次擴(kuò)大的第三掩模46a通過第四蝕刻工藝圖案化直接在第九臺(tái)階S9下面的絕緣層101和犧牲層103而形成。根據(jù)本實(shí)施例，模具堆疊100的至少一個(gè)側(cè)表面可以具有臺(tái)階結(jié)構(gòu)107。
參照?qǐng)D6J，第三次擴(kuò)大的第三掩模46a可以被去除，然后第三蝕刻停止層120c可以形成在包括第一至第十臺(tái)階Sl至SlO的模具堆疊100上。因此，模具堆疊100可以在其上具有蝕刻停止層120。蝕刻停止層120可以分為第一至第三區(qū)段121、123和125，并可以以類似于結(jié)合圖5Q的實(shí)施例描述的方式逐區(qū)段121、123、125具有不同的厚度。第三蝕刻停止層120c可以通過共形地沉積與第一蝕刻停止層120a和/或第二蝕刻停止層120b相同或相似的材料而形成，例如鋁氧化物層。第三蝕刻停止層120c可以形成為沿模具堆疊100 的上輪廓覆蓋第二蝕刻停止層120b。如參照?qǐng)D6A至6J所述，蝕刻停止層120的區(qū)段和厚度分布可以通過兩次重復(fù)二次掩模附接工藝(和三次蝕刻工藝)和蝕刻停止層形成工藝以及進(jìn)行三次掩模附接工藝 (和四次蝕刻工藝)和蝕刻停止層形成工藝而獲得。另外，當(dāng)修改裁剪周期時(shí)，例如當(dāng)掩模附接工藝的數(shù)目增加時(shí)，可以獲得其中具有相對(duì)較大厚度的第一區(qū)段121被擴(kuò)大的蝕刻停止層120。在附接工藝中，以與裁剪工藝相同或相似的方式，當(dāng)附接周期進(jìn)行N次時(shí)，蝕刻停止層120可以形成為具有N個(gè)區(qū)段。蝕刻停止層120可以具有N個(gè)區(qū)段不同的厚度。此外， 隨著在第N個(gè)附接周期中聚合物附接工藝的數(shù)目增加，第N區(qū)段的寬度可以增加。因而，當(dāng)附接周期被修改時(shí)，可以形成蝕刻停止層120的各種示例，如圖5R和5S所示。同樣，以不同于掩模裁剪工藝的方式，由于聚合物附接工藝擴(kuò)大了掩模，所以不存在由于掩模減小引起的余量(margin)不足的可能性。因而，減輕或消除了對(duì)臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的損傷。在另一實(shí)施例中，在圖6A至61中，在模具堆疊100上形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的臺(tái)階圖案化工藝期間，可以省略形成蝕刻停止層120的工藝。在利用臺(tái)階圖案化工藝在模具堆疊 100上形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)107之后，蝕刻停止層120可以通過重復(fù)沉積和圖案化鋁氧化物層而形成。在另一實(shí)施例中，臺(tái)階結(jié)構(gòu)107可以通過掩模擴(kuò)大和蝕刻工藝來圖案化模具堆疊100 而形成，然后鋁氧化物層可以被沉積以形成單層結(jié)構(gòu)的蝕刻停止層120，如圖5U所示。返回到圖4D，可以形成多個(gè)字線切口 135。例如，絕緣層130可以形成在模具堆疊 100上，然后暴露半導(dǎo)體襯底190或最下面的犧牲層103的字線切口 135可以通過圖案化其上具有蝕刻停止層120的模具堆疊100和絕緣層130而形成。在此情形下，字線切口 135 可以形成為使得最上面的絕緣層101和犧牲層103具有線形。參照?qǐng)D4E，凹槽區(qū)域139可以通過去除犧牲層103而形成在絕緣層101之間。凹槽區(qū)域139可以使用各向同性蝕刻工藝，該工藝使用能相對(duì)于絕緣層101選擇性去除犧牲層103的蝕刻劑。例如，當(dāng)絕緣層101為硅氧化物層并且犧牲層103為硅氮化物層時(shí)，包括磷酸的蝕刻劑可以通過字線開口 135來提供以去除犧牲層103。參照?qǐng)D4F，信息存儲(chǔ)層140和柵極150可以依次形成在凹槽區(qū)域139中以形成柵極堆疊105。在一個(gè)實(shí)施例中，信息存儲(chǔ)層140可以通過具有優(yōu)良臺(tái)階覆蓋性的沉積工藝?yán)缁瘜W(xué)氣相沉積或原子層沉積而形成為以相對(duì)小的厚度基本共形地覆蓋凹槽區(qū)域139的內(nèi)部。如圖ID所示，信息存儲(chǔ)層140可以包括隧道絕緣層141、電荷存儲(chǔ)層143和阻擋絕緣層145。隧道絕緣層141可以包括硅氧化物層和硅氮化物層中的至少一個(gè)。阻擋絕緣層145可以包括硅氧化物層、硅氮化物層和鋁氧化物層中的至少一個(gè)。電荷存儲(chǔ)層143可以是俘獲絕緣層、浮置柵極、具有導(dǎo)電納米點(diǎn)的絕緣層中的一個(gè)。例如，隧道絕緣層141可以包括硅氧化物層。阻擋絕緣層145可以包括硅氧化物層或鋁氧化物層。電荷存儲(chǔ)層143 可以包括硅氮化物層。柵極150可以形成為填充被信息存儲(chǔ)層140覆蓋的凹槽區(qū)域139。在一個(gè)實(shí)施例中，凹槽區(qū)域139和字線切口 135可以用導(dǎo)電材料填充。填充字線切口 135的導(dǎo)電材料可以通過各向異性蝕刻工藝選擇性去除以形成柵極150。柵極150可以通過絕緣層101而彼此垂直地間隔開，并可以具有垂直堆疊的臺(tái)階結(jié)構(gòu)。用于形成柵極150的材料可以包括摻雜的硅、鎢、金屬氮化物和金屬硅化物中的至少一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，柵極150可以由鎢、鈦氮化物和其組合形成。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，由于柵極150通過填充凹槽區(qū)域139(該凹槽區(qū)域139 通過去除犧牲層103而形成)的替代工藝而形成，所以柵極150的材料可以被選擇性地選取。例如，在不應(yīng)用現(xiàn)在描述的替代工藝的結(jié)構(gòu)中，會(huì)在形成金屬材料的柵極150中存在限制。例如，當(dāng)模具堆疊100由垂直堆疊的絕緣層和金屬層形成時(shí)，在垂直溝道104的形成或臺(tái)階結(jié)構(gòu)107的圖案化期間會(huì)難以獲得期望的形狀。如圖4G所示，根據(jù)本實(shí)施例的通過替代工藝形成的柵極150可以形成為臺(tái)階形狀。焊墊或接觸區(qū)152可以與柵極150的每個(gè)導(dǎo)電圖案相聯(lián)系地定義。在一個(gè)示例實(shí)施例中，接觸區(qū)152是柵極150的沒有被相鄰上柵極150覆蓋的暴露區(qū)域，使得相鄰下柵極的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上柵極的接觸區(qū)外面。焊墊或接觸區(qū)152可以提供在隨后工藝中接觸(圖41的160)所連接到的區(qū)域。在一些實(shí)施例中，最上面的柵極150可以形成串選擇線SSL。最下面的柵極150可以形成接地選擇線GSL。GSL與SSL之間的柵極150可以形成字線WL。在另一實(shí)施例中，當(dāng)字線切口 135形成為使得最上面的絕緣層101和犧牲層103 以及其下面的絕緣層101和犧牲層103彼此分離，如圖4D中的實(shí)施例所示時(shí)，柵極150可以如圖4H所示地形成。在此情形下，可以形成兩層的串選擇線SSLO和SSL1。此外，兩層的接地選擇線GSLO和GSLl可以通過電連接最下面的兩個(gè)柵極150而形成。參照?qǐng)D41，字線切口 135可以用絕緣體填充，多個(gè)接觸160可以形成為穿過絕緣層 130連接到柵極150的接觸區(qū)152?？蛇x地，接觸161可以進(jìn)一步形成為連接到形成在半導(dǎo)體襯底190中的公共源極線。為了幫助對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的理解，形成串選擇線SSL的最上面的柵極150在圖41中示出為進(jìn)一步橫向擴(kuò)展。為了形成接觸160和161，多個(gè)接觸孔可以通過圖案化絕緣層130而形成以暴露焊墊152和半導(dǎo)體襯底190。在此情形下，由于接觸孔的深度彼此不同，在它們的形成期間會(huì)發(fā)生工藝缺陷。這將參照?qǐng)D4J和4K描述。圖4J至4K是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例用于制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。為了幫助對(duì)本發(fā)明構(gòu)思的理解，臺(tái)階結(jié)構(gòu)在柵極堆疊105的左側(cè)和右側(cè)示出。參照?qǐng)D4J，多個(gè)接觸孔137可以通過圖案化絕緣層130(例如通過各向異性蝕刻工藝)形成為暴露焊墊152。副產(chǎn)物諸如蝕刻停止層120和絕緣層130的材料可以保留在接觸孔137中。這些副產(chǎn)物可以通過各向同性或各向異性蝕刻工藝去除。為了方便，接觸孔137可以分為暴露串選擇線SSL的第一接觸孔137a、暴露字線WL的第二接觸孔137b和暴露接地選擇線GSL的第三接觸孔137c。由于柵極150被圖案化為臺(tái)階結(jié)構(gòu)，所以接觸孔 137的深度可以彼此不同。在一個(gè)實(shí)施例中，第一接觸孔137a可以具有較小的深度，第二接觸孔137b可以具有中間深度，第三接觸孔137c可以具有較大深度。因而，當(dāng)?shù)谌佑|孔137c在絕緣層130的蝕刻工藝期間被形成時(shí)，第一接觸孔137a可以繼續(xù)蝕刻最終穿透最上面的柵極150，從而延伸到其下的柵極150。當(dāng)接觸形成在已經(jīng)因過蝕刻而被不期望地加深的第一接觸孔137a中時(shí)，存在這樣的可能性期望彼此電絕緣的垂直相鄰柵極150替代地被短路了。盡管一些接觸孔137形成在分離的位置或單獨(dú)地形成，但是過蝕刻可能不能被根本克服。當(dāng)柵極150的臺(tái)階數(shù)目增加和/或當(dāng)暴露半導(dǎo)體襯底190的第四接觸孔138被形成時(shí)該限制會(huì)更認(rèn)真地考慮。根據(jù)本實(shí)施例，由于蝕刻停止層120覆蓋焊墊152，所以可以解決過蝕刻限制。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，由于蝕刻停止層120按照從最上面接觸區(qū)到最下面接觸區(qū)的次序包括較大厚度的第一區(qū)段121、中間厚度的第二區(qū)段123和較小厚度的第三區(qū)段125，所以可以有效減輕或消除具有不同深度的接觸孔137的不同程度的過蝕刻。例如，由于第三區(qū)段125具有較小的厚度，所以第三接觸孔137c能夠完全到達(dá)最下面柵極150的接觸區(qū)152。參照?qǐng)D4K，連接到柵極150的多個(gè)接觸160可以通過用導(dǎo)電材料諸如銅或鎢填充接觸孔137而形成?？梢赃M(jìn)一步形成連接到半導(dǎo)體襯底190的接觸161。圖IA的半導(dǎo)體器件91可以通過形成連接到垂直溝道110的位線和連接到接觸160的金屬線而形成。在另一實(shí)施例中，如果柵極150具有與圖4H相同的結(jié)構(gòu)，則可以形成圖2A的半導(dǎo)體器件91c?！捶椒▽?shí)施例2>圖7A至7C是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖。參照?qǐng)D7A，可以形成模具堆疊100，其中絕緣層101和犧牲層103交替且依次地堆疊。模具堆疊 100可以被圖案化以在其至少一個(gè)側(cè)表面上形成臺(tái)階結(jié)構(gòu)107。蝕刻停止層120可以形成在模具堆疊100上。蝕刻停止層120可以按照從最上接觸區(qū)152到最下接觸區(qū)的次序包括較大厚度的第一區(qū)段121、中間厚度的第二區(qū)段123和較小厚度的第三區(qū)段125。臺(tái)階結(jié)構(gòu) 107和蝕刻停止層120可以例如通過參照?qǐng)D5A至5T描述的裁剪工藝或參照?qǐng)D6A至6J描述的附接工藝而形成。參照?qǐng)D7B，多個(gè)垂直溝道110可以在臺(tái)階圖案化工藝之后形成。在一個(gè)實(shí)施例中， 溝道孔104可以形成為垂直地穿透蝕刻停止層120的第一區(qū)段121、絕緣層101和犧牲層 103，然后溝道孔104可以用半導(dǎo)體填充以形成連接到半導(dǎo)體襯底190的垂直溝道110。接著，與參照?qǐng)D4D至4K描述的方式相同或相似地，可以進(jìn)行字線切口工藝、替代工藝和接觸工藝以形成圖IA的半導(dǎo)體器件91或圖2A的半導(dǎo)體器件91c。在另一實(shí)施例中，如圖7C所示，信息存儲(chǔ)層140可以形成在溝道孔104的側(cè)壁上， 然后可以形成垂直溝道110。信息存儲(chǔ)層140可以沿垂直溝道110的側(cè)壁在垂直方向上延伸。如圖IG所示，信息存儲(chǔ)層140可以包括隧道絕緣層141、電荷存儲(chǔ)層143和阻擋絕緣層 145。如圖IF所示，由于信息存儲(chǔ)層140所占據(jù)的區(qū)域不必在絕緣層101之間，所以可以減小模具堆疊100的高度。因而，可以減小半導(dǎo)體器件的尺寸。用于在溝道孔104中形成信息存儲(chǔ)層140的工藝還可以應(yīng)用到參照?qǐng)D4A至4K描述的實(shí)施例?！捶椒▽?shí)施例3>圖8A至8F是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖。參照?qǐng)D8A，可以形成模具堆疊200，其中多個(gè)絕緣層201和導(dǎo)電層250交替且重復(fù)地堆疊在半導(dǎo)體襯底290上。多個(gè)溝道孔204可以形成為垂直穿透模具堆疊200以暴露半導(dǎo)體襯底 290的頂表面。在一個(gè)實(shí)施例中，絕緣層201可以通過沉積硅氧化物層或硅氮化物層而形成，導(dǎo)電層203可以通過沉積硅層而形成。信息存儲(chǔ)層240和垂直溝道210可以形成在溝道孔204中。如圖3D所示，信息存儲(chǔ)層240可以包括電荷存儲(chǔ)層，并可以形成為具有沿垂直溝道210垂直地延伸的多層結(jié)構(gòu)。如圖3C所示，垂直溝道210可以形成為具有像圖3C 一樣的硅體結(jié)構(gòu)或像圖3E所示出的一樣的通心粉結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D8B，臺(tái)階圖案化工藝可以在垂直溝道形成工藝之后進(jìn)行。例如，模具堆疊 200可以被圖案化以形成柵極堆疊205，其中導(dǎo)電層250堆疊為臺(tái)階形狀。此外，可以形成蝕刻停止層220，蝕刻停止層220覆蓋柵極堆疊205并被分為較大厚度的第一區(qū)段221、中間厚度的第二區(qū)段223和較小厚度的第三區(qū)段225。用于形成柵極堆疊205的臺(tái)階圖案化工藝和用于形成蝕刻停止層220的工藝可以例如通過參照?qǐng)D5A至5T描述的裁剪工藝或參照?qǐng)D6A至6J描述的附接工藝而進(jìn)行。參照?qǐng)D8C，絕緣層230可以形成在柵極堆疊205上，然后柵極堆疊205可以通過例如各向異性蝕刻工藝圖案化以形成線形的最上面的絕緣層201和導(dǎo)電層250(在下文，稱作柵極)。最上面的柵極250可以形成通過隔離區(qū)231分離的線形的串選擇線SSL。隔離區(qū) 231可以用絕緣體填充。當(dāng)最上面的絕緣層201和柵極250被圖案化時(shí)，蝕刻停止層220的第一區(qū)段221可以被一起圖案化。在另一實(shí)施例中，最上面的絕緣層201和柵極250以及在其下的絕緣層201和導(dǎo)電層250可以被圖案化為線形。根據(jù)前者的示例，可以獲得如圖8D所示的具有焊墊或接觸區(qū)252的柵極250，其中字線WL以臺(tái)階形狀堆疊在單層的串選擇線SSL與單層的接地選擇線GSL之間。根據(jù)后者的示例，可以獲得如圖8E所示的具有焊墊或接觸區(qū)252的柵極250，其中字線WL以臺(tái)階形狀堆疊在兩層的串選擇線SSLO和SSLl與兩層的接地選擇線GSLO和GSLl之間。參照?qǐng)D8F，接觸260可以進(jìn)一步形成為穿透絕緣層230以連接到柵極250的焊墊 252，接觸251可以進(jìn)一步形成為選擇性連接到半導(dǎo)體襯底四0。當(dāng)在形成接觸260和
之前形成接觸孔時(shí)，通過如圖4J和4K描述的具有不同厚度分布的蝕刻停止層220可以有效阻擋由于深度差異引起的過蝕刻。當(dāng)進(jìn)一步形成位線和金屬線時(shí)，可以形成與圖3A相同或相似的半導(dǎo)體器件92。<方法實(shí)施例4>圖9A和9B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的制造半導(dǎo)體器件的方法的透視圖。參照?qǐng)D9A，多個(gè)絕緣層201和導(dǎo)電層250可以交替且重復(fù)地堆疊在半導(dǎo)體襯底290上以形成柵極堆疊205，柵極堆疊205具有在其至少一個(gè)側(cè)表面上的臺(tái)階結(jié)構(gòu)207。蝕刻停止層220 可以形成為覆蓋臺(tái)階結(jié)構(gòu)207。蝕刻停止層220可以分為較大厚度的第一區(qū)段221、中間厚度的第二區(qū)段223和較小厚度的第三區(qū)段225。臺(tái)階結(jié)構(gòu)207和蝕刻停止層220可以例如通過參照?qǐng)D5A至5T描述的裁剪工藝或參照?qǐng)D6A至6J描述的附接工藝形成。參照?qǐng)D9B，垂直溝道210可以在臺(tái)階圖案化工藝之后形成。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)溝道孔204可以形成為穿透覆蓋有蝕刻停止磁層220的柵極堆疊205并暴露半導(dǎo)體襯底 290的頂表面。多個(gè)垂直溝道210可以形成在溝道孔204中，信息存儲(chǔ)層240可以形成為沿垂直溝道210的縱向方向延伸。之后，與參照?qǐng)D8C至8F描述的工藝相同或相似的，可以進(jìn)行串選擇線隔離工藝和接觸工藝以形成圖3A的半導(dǎo)體器件92。< 應(yīng)用 >圖IOA是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的存儲(chǔ)卡的方框圖。
參照?qǐng)D10A，支持高容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的存儲(chǔ)卡1200可以包括快閃存儲(chǔ)器1210。 快閃存儲(chǔ)器1210可以包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，例如垂直NAND快閃存儲(chǔ)器件。存儲(chǔ)卡1200可以包括存儲(chǔ)控制器1220用于控制主機(jī)1230與快閃存儲(chǔ)器1210之間的整個(gè)數(shù)據(jù)交換。SRAM 1221可以用作CPU 1222的工作存儲(chǔ)器。主機(jī)接口 1223可以包括連接到存儲(chǔ)卡1200的主機(jī)1230的數(shù)據(jù)交換協(xié)議。錯(cuò)誤校正碼(ECC) 12M可以檢測并校正包括在從快閃存儲(chǔ)器1210讀取的數(shù)據(jù)中的錯(cuò)誤。存儲(chǔ)器接口 1225可以與快閃存儲(chǔ)器 1210交互。CPU 1222可以進(jìn)行對(duì)于存儲(chǔ)控制器1220的數(shù)據(jù)交換的整個(gè)控制操作。盡管未示出，但是存儲(chǔ)卡1200還可以包括存儲(chǔ)用于與主機(jī)1230交互的代碼數(shù)據(jù)的ROM。圖IOB是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的半導(dǎo)體器件的信息處理系統(tǒng)的方框圖。參照?qǐng)D10B，根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思實(shí)施例的信息處理系統(tǒng)1300可以包括快閃存儲(chǔ)器系統(tǒng)1310，快閃存儲(chǔ)器系統(tǒng)包括根據(jù)本實(shí)施例的半導(dǎo)體器件，例如垂直NAND快閃存儲(chǔ)器件。 信息處理系統(tǒng)1300可以包括移動(dòng)設(shè)備或計(jì)算機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中，信息處理系統(tǒng)1300可以包括快閃存儲(chǔ)器系統(tǒng)1310、調(diào)制解調(diào)器 1320、CPU 1330、RAM 1340和用戶接口 1350，它們都分別電連接到系統(tǒng)總線1360?？扉W存儲(chǔ)器系統(tǒng)1310可以存儲(chǔ)被CPU 1330處理的數(shù)據(jù)或從外部位置輸入的數(shù)據(jù)。信息處理系統(tǒng) 1300可以提供到存儲(chǔ)卡、固態(tài)盤、照相機(jī)圖像傳感器以及其他應(yīng)用芯片組?？扉W存儲(chǔ)器系統(tǒng)1310可以配置在固態(tài)盤中。在此情形下，信息處理系統(tǒng)1300能夠?qū)⒋笕萘康臄?shù)據(jù)穩(wěn)定且可靠地存儲(chǔ)在快閃存儲(chǔ)系統(tǒng)1310中。根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的實(shí)施例，由于器件的字線焊盤或?qū)щ妶D案的接觸區(qū)被蝕刻停止層覆蓋，該蝕刻停止層具有與焊盤的相對(duì)深度有關(guān)的不同深度分布，所以可以本質(zhì)上防止由于其不同厚度引起的過蝕刻的風(fēng)險(xiǎn)。因而，可以避免工藝缺陷，從而改善器件產(chǎn)率。此夕卜，由于蝕刻停止層的厚度隨著其高度的增加而變厚，所以即使垂直單元的臺(tái)階數(shù)目增加， 也能夠穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)字線焊盤工藝。以上公開的主題應(yīng)被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的，權(quán)利要求旨在涵蓋所有這樣的修改、增強(qiáng)和其他實(shí)施例，它們都落在本發(fā)明構(gòu)思的真正精神和范圍內(nèi)。因此，在法律所允許的最大程度，本發(fā)明構(gòu)思的范圍應(yīng)當(dāng)由權(quán)利要求書及其等同物的最寬可允許解釋來確定，而不應(yīng)受到以上詳細(xì)描述的局限或限制。本申請(qǐng)要求于2010年11月17日提交的韓國專利申請(qǐng)No. 10-2010-0114548的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種存儲(chǔ)器件，包括襯底，在水平方向上延伸；多個(gè)絕緣層，在所述襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰的下絕緣層與相鄰的上絕緣層之間；多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，在垂直方向上穿過所述多個(gè)絕緣層和所述多個(gè)導(dǎo)電圖案延伸，柵極絕緣層在所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道之間，使所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道絕緣；該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)之外；以及蝕刻停止層，在所述導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中所述蝕刻停止層具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
2.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述導(dǎo)電圖案包括柵極圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)為在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的第二個(gè)的層上方的層。
4.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層的所述第一部分包括多層，其中所述蝕刻停止層的所述第二部分包括一個(gè)或多個(gè)層，所述第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于所述第一部分的層的數(shù)目。
5.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層的多層的至少兩層包括不同的材料。
6.如權(quán)利要求4所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層的多層的至少兩層包括相同的材料。
7.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層還具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的第三個(gè)上的第三部分，其中所述第二部分的厚度大于所述第三部分的厚度。
8.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器件，其中所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)為在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)的層的上方的層，并且其中所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)為在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第三個(gè)的層上方的層。
9.如權(quán)利要求7所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層的所述第一部分包括多層，其中所述蝕刻停止層的所述第二部分包括多層，并且其中所述蝕刻停止層的所述第三部分包括一個(gè)或多個(gè)層，所述第三部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于所述第二部分的層的數(shù)目，所述第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于所述第一部分的層的數(shù)目。
10.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，還包括上絕緣體，在所述導(dǎo)電圖案的所述導(dǎo)電接觸區(qū)上；以及多個(gè)垂直互連，所述多個(gè)垂直互連的至少一個(gè)穿過所述上絕緣體并穿過所述蝕刻停止層接觸所述導(dǎo)電圖案的所述導(dǎo)電接觸區(qū)中的一個(gè)。
11.如權(quán)利要求10所述的存儲(chǔ)器件，其中所述多個(gè)垂直互連接觸所述存儲(chǔ)器件的導(dǎo)電互連線。
12.如權(quán)利要求11所述的存儲(chǔ)器件，其中所述存儲(chǔ)器件的所述導(dǎo)電互連線中的一條或多條包括所述存儲(chǔ)器件的字線。
13.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述導(dǎo)電圖案包括柵極圖案，并且其中所述多個(gè)柵極圖案的最上面的柵極圖案包括上選擇晶體管的上選擇柵極；所述多個(gè)柵極圖案的最下面的柵極圖案包括下選擇晶體管的下選擇柵極；對(duì)應(yīng)于相同垂直溝道的在所述上選擇柵極與所述下選擇柵極之間的所述多個(gè)柵極圖案的其余柵極圖案包括所述存儲(chǔ)器件的公共串的存儲(chǔ)單元晶體管的控制柵極；在所述半導(dǎo)體器件的水平方向上布置的共享所述器件的相同層的存儲(chǔ)單元晶體管的控制柵極被連接以提供所述存儲(chǔ)器件的字線；所述存儲(chǔ)器件的公共串的存儲(chǔ)單元晶體管通過所述垂直溝道串聯(lián)耦接在一起；在所述半導(dǎo)體器件的第一水平方向上布置的最上面的柵極圖案被連接以提供所述存儲(chǔ)器件的選擇線；在所述半導(dǎo)體器件的第二水平方向上布置的垂直溝道的上部被連接以提供所述存儲(chǔ)器件的位線。
14.如權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)器件，其中在所述最上面的柵極圖案下面的次最上柵極圖案包括第二上選擇晶體管的第二上選擇柵極。
15.如權(quán)利要求13所述的存儲(chǔ)器件，其中在所述最下面的柵極圖案上方的次最下面柵極圖案包括第二上選擇晶體管的第二下選擇柵極。
16.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述柵極絕緣層包括電荷存儲(chǔ)層，并且其中所述存儲(chǔ)器件包括非易失性存儲(chǔ)器件。
17.如權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器件，其中所述電荷存儲(chǔ)層在垂直方向上在所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道之間延伸。
18.如權(quán)利要求17所述的存儲(chǔ)器件，其中所述電荷存儲(chǔ)層在水平方向上在所述導(dǎo)電圖案與相鄰上或下絕緣層之間進(jìn)一步延伸。
19.如權(quán)利要求16所述的存儲(chǔ)器件，其中所述電荷存儲(chǔ)層包括從由俘獲絕緣層、浮置柵極和包括導(dǎo)電納米點(diǎn)的絕緣層構(gòu)成的組中選擇的至少一種類型。
20.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)形成連續(xù)板。
21.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。
22.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層位于所述存儲(chǔ)器件的單側(cè)。
23.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層位于所述存儲(chǔ)器件的多于一側(cè)處。
24.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述垂直溝道包括單一的導(dǎo)電材料。
25.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述垂直溝道包括圍繞絕緣內(nèi)芯的導(dǎo)電外層。
26.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層包括關(guān)于硅氧化物、硅氮化物、多晶硅和硅化多晶硅中的至少一個(gè)具有高度的蝕刻選擇性的材料。
27.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中所述蝕刻停止層包括從A10、SiC、SiOC,ZrO, HfO2, BST和BN選出的至少一種材料。
28.如權(quán)利要求1所述的存儲(chǔ)器件，其中在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間的中間層的導(dǎo)電圖案的至少一個(gè)形成連續(xù)板；并且其中所述最上面導(dǎo)電圖案包括彼此相連的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他線部分。
29.如權(quán)利要求觀所述的存儲(chǔ)器件，其中所述柵極絕緣層包括電荷存儲(chǔ)層，并且其中所述半導(dǎo)體器件包括非易失性存儲(chǔ)器件。
30.如權(quán)利要求四所述的存儲(chǔ)器件，其中所述電荷存儲(chǔ)層在垂直方向上沿所述垂直溝道的側(cè)壁在所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道之間延伸。
31.一種制造存儲(chǔ)器件的方法，包括在沿水平方向延伸的襯底上提供多個(gè)絕緣層；提供多個(gè)導(dǎo)電層，至少兩個(gè)導(dǎo)電層的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間； 在垂直方向上提供穿過所述多個(gè)絕緣層和所述多個(gè)導(dǎo)電層延伸的半導(dǎo)體材料的多個(gè)垂直溝道；在所述至少兩個(gè)導(dǎo)電層的每個(gè)與所述垂直溝道之間提供柵極絕緣層，使該至少兩個(gè)導(dǎo)電層與所述垂直溝道絕緣；蝕刻該至少兩個(gè)導(dǎo)電層以形成至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案以及該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造，使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)之外；以及在所述導(dǎo)電接觸區(qū)上提供蝕刻停止層，該蝕刻停止層具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層包括 在所述多個(gè)導(dǎo)電層和所述多個(gè)絕緣層上提供第一掩模；利用所述第一掩模作為蝕刻掩模第一次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第一個(gè)； 第一次裁剪所述第一掩模以暴露所述多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)的上部；以及利用經(jīng)裁剪的第一掩模作為蝕刻掩模來第二次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層的該第一個(gè)和所述多個(gè)導(dǎo)電層的第二個(gè)。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括重復(fù)第一次裁剪所述第一掩模層和第二次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)和所述多個(gè)導(dǎo)電層的第二個(gè)，從而進(jìn)一步蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中位于所述導(dǎo)電層的第一個(gè)和第二個(gè)下面的導(dǎo)電層。
34.如權(quán)利要求32所述的方法，還包括在通過裁剪和第二次蝕刻步驟所蝕刻的第一組導(dǎo)電層上提供第一蝕刻停止層； 在所述第一蝕刻停止層上提供第二掩模；利用第二掩模作為蝕刻掩模來第三次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)； 第二次裁剪所述第二掩模以暴露所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)的上部；以及利用被裁剪的第一掩模作為蝕刻掩模來第四次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)和所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第四個(gè)。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，還包括重復(fù)第二次裁剪所述第二掩模層以及第四次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)和所述多個(gè)導(dǎo)電層的第四個(gè)，從而進(jìn)一步蝕刻多個(gè)導(dǎo)電層中位于多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)和第四個(gè)下面的導(dǎo)電層。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，還包括在所述第一蝕刻停止層上以及在通過所述第二次裁剪和第四次蝕刻步驟所蝕刻的第二組導(dǎo)電層上提供第二蝕刻停止層。
37.如權(quán)利要求36所述的方法其中部分的所述第一蝕刻停止層和部分的所述第二蝕刻停止層保留在第一組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供所述蝕刻停止層的所述第一部分；并且其中部分的所述第二蝕刻停止層保留在第二組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供所述蝕刻停止層的所述第二部分。
38.如權(quán)利要求31所述的方法，其中蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層包括 在所述多個(gè)導(dǎo)電層和所述多個(gè)絕緣層上提供第一掩模；利用所述第一掩模作為蝕刻掩模來第一次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第一個(gè)； 第一次施加第一側(cè)壁到所述第一掩模以及所述多個(gè)導(dǎo)電層的通過第一蝕刻工藝所蝕刻的第一個(gè)以形成第二掩模；以及利用所述第二掩模作為蝕刻掩模來第二次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層的位于所述多個(gè)導(dǎo)電層的第一個(gè)下面的第二個(gè)。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，還包括重復(fù)施加側(cè)壁到最新近的掩模和所述多個(gè)導(dǎo)電層被最新近蝕刻的一個(gè)，以及利用所述側(cè)壁和所述最新近的掩模作為蝕刻掩模來蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中下面的一個(gè)導(dǎo)電層。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，還包括在通過第一施加和第二蝕刻步驟所蝕刻的第一組導(dǎo)電層上提供第一蝕刻停止層； 在所述第一蝕刻停止層上提供第二掩模；利用所述第二掩模作為蝕刻掩模來第三次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中的第三個(gè)； 第二次施加側(cè)壁到所述第二掩模和所述多個(gè)導(dǎo)電層中通過第三次蝕刻工藝所蝕刻的第三個(gè)以形成第三掩模；以及利用所述第三掩模作為蝕刻掩模來第四次蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層的位于該多個(gè)導(dǎo)電層的第三個(gè)下面的第四個(gè)。
41.如權(quán)利要求40所述的方法，還包括重復(fù)施加側(cè)壁到最新近的第二掩模以及所述多個(gè)導(dǎo)電層的被最新近蝕刻的一個(gè)，以及利用所述側(cè)壁和所述最新近的第二掩模作為蝕刻掩模來蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電層中下面的一個(gè)導(dǎo)電層。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，還包括在所述第一蝕刻停止層上以及在通過第二次施加和第四次蝕刻步驟所蝕刻的第二組導(dǎo)電層上提供第二蝕刻停止層。
43.如權(quán)利要求42所述的方法其中部分的所述第一蝕刻停止層和部分的所述第二蝕刻停止層保留在第一組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供所述蝕刻停止層的所述第一部分；并且其中部分的所述第二蝕刻停止層保留在第二組導(dǎo)電層的導(dǎo)電接觸區(qū)上以提供所述蝕刻停止層的所述第二部分。
44.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的第一個(gè)是在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的第二個(gè)的層上方的層。
45.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供所述蝕刻停止層包括提供所述蝕刻停止層的第一部分以包括多個(gè)層以及提供所述蝕刻停止層的第二部分以包括一個(gè)或多個(gè)層，所述第二部分的層的數(shù)目在數(shù)目上少于所述第一部分的層的數(shù)目。
46.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括在所述導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)上提供上絕緣物；以及提供多個(gè)垂直互連，每個(gè)垂直互連穿過所述上絕緣物和所述蝕刻停止層接觸所述導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)中的一個(gè)。
47.如權(quán)利要求46所述的方法，其中所述多個(gè)垂直互連接觸包括所述存儲(chǔ)器件的字線的導(dǎo)電互連線。
48.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供多個(gè)導(dǎo)電層包括在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面的導(dǎo)電圖案之間提供中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)形成連續(xù)板。
49.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供多個(gè)導(dǎo)電層包括在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面的導(dǎo)電圖案之間提供中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。
50.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供多個(gè)垂直溝道在蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層以形成所述導(dǎo)電圖案之前。
51.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供多個(gè)垂直溝道在蝕刻每個(gè)導(dǎo)電層以形成導(dǎo)電圖案之后進(jìn)行。
52.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供柵極絕緣層包括 在提供所述多個(gè)導(dǎo)電層之前在所述襯底上提供多個(gè)犧牲層，每個(gè)犧牲層在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間； 提供在垂直方向上延伸穿過所述多個(gè)絕緣層和所述多個(gè)犧牲層的多個(gè)垂直溝道； 在所述垂直溝道之間提供穿過所述絕緣層和所述犧牲層的多個(gè)垂直開口 提供第一蝕刻工藝以去除所述犧牲層被所述垂直開口暴露的剩余部分，第一蝕刻工藝暴露所述多個(gè)垂直溝道的部分的外側(cè)壁；在所述垂直溝道的外側(cè)壁上提供柵極絕緣層；以及在所述垂直溝道的溝道凹槽中提供所述多個(gè)導(dǎo)電層。
53.如權(quán)利要求31所述的方法，其中提供所述多個(gè)導(dǎo)電層包括在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最下面導(dǎo)電圖案之間形成中間層的導(dǎo)電圖案以每個(gè)形成連續(xù)板；以及蝕刻所述多個(gè)導(dǎo)電圖案的最上面的導(dǎo)電圖案以包括彼此連接的多個(gè)線部分，每個(gè)線部分平行于其他的線部分。
54.一種存儲(chǔ)系統(tǒng)，包括存儲(chǔ)控制器，產(chǎn)生命令和地址信號(hào)；和存儲(chǔ)模塊，包括多個(gè)存儲(chǔ)器件，該存儲(chǔ)模塊接收命令和地址信號(hào)并響應(yīng)地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)到至少一個(gè)存儲(chǔ)器件以及從該至少一個(gè)存儲(chǔ)器件提取數(shù)據(jù)， 其中每個(gè)存儲(chǔ)器件包括 襯底，在水平方向上延伸； 多個(gè)絕緣層，在所述襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間；多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，在垂直方向上延伸穿過所述多個(gè)絕緣層和所述多個(gè)導(dǎo)電圖案，柵絕緣層在所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道之間使所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道絕緣；至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造， 使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸超過相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)；以及蝕刻停止層，在所述導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中所述蝕刻停止層具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
55.一種多層器件，包括 襯底，在水平方向上延伸； 多個(gè)絕緣層，在所述襯底上；多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰下絕緣層與相鄰上絕緣層之間； 該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有臺(tái)階構(gòu)造的導(dǎo)電接觸區(qū)，使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸超過相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)；以及蝕刻停止層，在該至少兩個(gè)導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中所述蝕刻停止層具有在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分以及在所述多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中所述第一部分的厚度大于所述第二部分的厚度。
56.如權(quán)利要求55所述的多層器件，還包括多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道，在垂直方向上延伸穿過所述多個(gè)絕緣層和所述多個(gè)導(dǎo)電圖案；以及柵絕緣層，在所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道之間，使所述導(dǎo)電圖案與所述垂直溝道絕緣。
全文摘要
存儲(chǔ)器件包括襯底，在水平方向上延伸；多個(gè)絕緣層，在襯底上；以及多個(gè)導(dǎo)電圖案，至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的每個(gè)在相鄰的下絕緣層與相鄰的上絕緣層之間。多個(gè)半導(dǎo)體材料的垂直溝道形成為在垂直方向上延伸穿過多個(gè)絕緣層和多個(gè)導(dǎo)電圖案，柵極絕緣層在導(dǎo)電圖案與垂直溝道之間使導(dǎo)電圖案與垂直溝道絕緣。該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案具有導(dǎo)電接觸區(qū)，該至少兩個(gè)導(dǎo)電圖案的導(dǎo)電接觸區(qū)為臺(tái)階構(gòu)造使得相鄰下導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)在水平方向上延伸到相鄰上導(dǎo)電圖案的接觸區(qū)之外。蝕刻停止層位于導(dǎo)電接觸區(qū)上，其中蝕刻停止層具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第一個(gè)上的第一部分并具有在多個(gè)導(dǎo)電圖案中的第二個(gè)上的第二部分，其中第一部分的厚度大于第二部分的厚度。
文檔編號(hào)H01L21/8247GK102468283SQ20111036546
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者樸泳雨, 李宰求 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社