DE102020107651A1 - Halbleitervorrichtung - Google Patents

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Haemin LEE
Jongwon Kim
Shinhwan Kang
Kohji Kanamori
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Abstract

Eine Halbleitervorrichtung enthält eine erste Stapelgruppe, die erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf einem Substrat gestapelt sind, und eine zweite Stapelgruppe, die zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind. Trennstrukturen gehen durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurch und enthalten einen ersten Trennbereich und einen zweiten Trennbereich. Eine vertikale Struktur geht durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurch und enthält einen ersten vertikalen Bereich und einen zweiten vertikalen Bereich. Eine leitfähige Leitung ist mit der vertikalen Struktur auf der zweiten Stapelgruppe elektrisch verbunden. Ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten vertikalen Bereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats ist größer als ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten Trennbereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats.

Description

  • Querverweis auf ähnliche Anmeldungen
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2019-0092534 , eingereicht am 30. Juli 2019 im koreanischen Patentamt, deren Offenbarung durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin integriert ist.
  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegenden erfinderischen Konzepte beziehen sich auf eine Halbleitervorrichtung und insbesondere auf eine Halbleitervorrichtung mit Gate-Schichten, einer vertikalen Struktur und Trennstrukturen in mehreren Stapeln und ein Verfahren zur Bildung derselben.
  • Beschreibung des ähnlichen Stands der Technik
  • Es besteht großes Interesse bezüglich einer Erhöhung der Integrationsdichte von Halbleitervorrichtungen zur Verbesserung der preislichen Wettbewerbsfähigkeit von elektronischen Vorrichtungen. Halbleitervorrichtungen mit dreidimensionalen Speicherzellen wurden entwickelt und bieten einen erhöhten Integrationsgrad verglichen mit zweidimensionalen Halbleitervorrichtungen.
  • Kurzfassung
  • Ein Aspekt der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist, eine Halbleitervorrichtung und ein Verfahren zur Bildung derselben, das den Integrationsgrad der Halbleitervorrichtung verbessert, zu bieten.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte enthält eine Halbleitervorrichtung eine erste Stapelgruppe, die erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf einem Substrat gestapelt sind. Eine zweite Stapelgruppe, die zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind. Trennstrukturen gehen durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurch und sind in einer ersten Richtung, die parallel zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, voneinander beabstandet. Jede der Trennstrukturen enthält einen ersten Trennbereich und einen zweiten Trennbereich, der auf dem ersten Trennbereich in einer zweiten Richtung, die eine Dickenrichtung des Substrats ist, angeordnet ist. Eine vertikale Struktur geht durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurch und ist zwischen den Trennstrukturen in der ersten Richtung angeordnet. Die vertikale Struktur enthält einen ersten vertikalen Bereich und einen zweiten vertikalen Bereich, der auf dem ersten vertikalen Bereich in der zweiten Richtung angeordnet ist. Eine leitfähige Leitung ist mit der vertikalen Struktur auf der zweiten Stapelgruppe elektrisch verbunden. Der erste vertikale Bereich weist einen ersten oberen vertikalen Bereich benachbart zu dem zweiten vertikalen Bereich und einen ersten unteren vertikalen Bereich benachbart zum Substrat auf. Der zweite vertikale Bereich weist einen zweiten unteren vertikalen Bereich benachbart zu dem ersten vertikalen Bereich und mit einer Breite, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs, und einen zweiten oberen vertikalen Bereich benachbart zu der leitfähigen Leitung auf. Der erste Trennbereich weist einen ersten oberen Trennbereich benachbart zum zweiten Trennbereich und einen ersten unteren Trennbereich benachbart zum Substrat auf. Der zweite Trennbereich weist einen zweiten unteren Trennbereich benachbart zum ersten Trennbereich und mit einer Breite, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen Trennbereichs, und einen zweiten oberen Trennbereich benachbart zu der leitfähigen Leitung auf. Ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten vertikalen Bereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats ist größer als ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten Trennbereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte enthält eine Halbleitervorrichtung ein Substrat. Erste Gate-Schichten sind auf einer oberen Oberfläche des Substrats gestapelt und in einer vertikalen Richtung, die senkrecht zu der oberen Oberfläche des Substrats ist, voneinander beabstandet. Eine intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht ist auf einer ersten obersten Gate-Schicht, die an einer obersten Position unter den ersten Gate-Schichten angeordnet ist, angeordnet. Zweite Gate-Schichten sind auf der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht gestapelt und in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet. Eine vertikale Struktur geht durch die ersten Gate-Schichten, die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht und die zweiten Gate-Schichten hindurch. Eine Trennstruktur geht durch die ersten Gate-Schichten, die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht und die zweiten Gate-Schichten hindurch. Die vertikale Struktur weist einen ersten Biegungsabschnitt auf, der sich von einem Abschnitt, der durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht hindurchgeht, zu einer oberen Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht erstreckt. Die Trennstruktur weist einen zweiten Biegungsabschnitt auf, der sich von einem Abschnitt, der durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht hindurchgeht, zu einer unteren Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht erstreckt.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte enthält eine Halbleitervorrichtung ein Substrat. Eine erste Stapelgruppe enthält erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten, die abwechselnd und wiederholt auf dem Substrat gestapelt sind. Die erste Stapelgruppe enthält eine erste oberste Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer obersten Position unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist. Eine zweite Stapelgruppe enthält zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind. Die zweite Stapelgruppe enthält eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer untersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist. Eine vertikale Struktur geht durch die erste und zweite Stapelgruppe in einer vertikalen Richtung, die senkrecht zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, hindurch. Trennstrukturen gehen durch die erste und zweite Stapelgruppe in der vertikalen Richtung hindurch. Die vertikale Struktur weist einen ersten unteren Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht und einen ersten oberen Biegungsabschnitt benachbart zu der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht auf. Die Trennstrukturen weisen einen zweiten Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht auf. Der zweite Biegungsabschnitt ist niedriger angeordnet als jeder der ersten unteren und oberen Biegungsabschnitte.
  • Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte enthält eine Halbleitervorrichtung ein Substrat. Eine erste Stapelgruppe enthält erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten, die abwechselnd und wiederholt auf dem Substrat gestapelt sind. Die erste Stapelgruppe enthält eine erste oberste Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer obersten Position unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist. Eine zweite Stapelgruppe enthält zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind. Die zweite Stapelgruppe enthält eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer untersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist. Eine vertikale Struktur geht durch die erste und zweite Stapelgruppe in einer vertikalen Richtung, die senkrecht zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, hindurch. Die vertikale Struktur weist einen ersten vertikalen Bereich und einen zweiten vertikalen Bereich, der auf dem ersten vertikalen Bereich angeordnet ist, auf. Der erste vertikale Bereich und der zweite vertikale Bereich weisen erste seitliche Seitenoberflächen, die miteinander in der vertikalen Richtung fluchten, und zweite seitliche Seitenoberflächen, die miteinander in der vertikalen Richtung fluchten, auf. Trennstrukturen gehen durch die erste und zweite Stapelgruppe in der vertikalen Richtung hindurch. Die vertikale Struktur weist einen ersten Biegungsabschnitt auf den zweiten seitlichen Seitenoberflächen auf. Der erste Biegungsabschnitt ist benachbart zu der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht. Die Trennstrukturen weisen einen zweiten Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht und auf einer niedrigeren Ebene als der erste Biegungsabschnitt angeordnet auf.
  • Figurenliste
  • Für ein deutlicheres Verständnis der oben genannten und anderen Aspekte, Merkmale und Vorteile der Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte sorgt die folgende, detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, wobei:
    • 1 eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist.
    • 2A und 2B jeweils Querschnittsansichten einer Halbleitervorrichtung entlang Linien I-I', II-II' und III-III', IV-IV' aus 1 nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfinderischen Konzepte sind.
    • 2C bis 2E jeweils vergrößerte Querschnitts-Teilansichten von Abschnitt A-1, A-2 und B aus 2A nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfinderischen Konzepte sind.
    • 3 und 4 Querschnittsansichten sind, die eine Halbleitervorrichtung nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfinderischen Konzepte aufzeigen.
    • 5 bis 14 Querschnittsansichten sind, die ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfinderischen Konzepte aufzeigen.
  • Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Eine Halbleitervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte wird mit Bezug auf 1 und 2A bis 2E beschrieben. 1 ist eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte. 2A sind jeweils Querschnittsansichten einer Halbleitervorrichtung entlang Linien I-I' und II-II' aus 1 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte. 2B sind jeweils Querschnittsansichten einer Halbleitervorrichtung entlang Linien III-III' und IV-IV' aus 1 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte. 2C ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A-1 aus 2A nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte. 2D ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt A-2 aus 2A nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte. 2E ist eine vergrößerte Ansicht von Abschnitt B aus 2A nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte.
  • Bezugnehmend auf 1 und 2A bis 2E kann eine Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte ein Substrat 10, ein horizontales Verbindungsmuster 30, eine gestapelte Struktur GS, eine Mehrzahl an vertikalen Strukturen 80 und 80', eine Mehrzahl an Trennstrukturen 180 und eine leitfähige Leitung 240 enthalten.
  • In einem Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 1000 mindestens einen Bereich, der aus einem ersten Bereich R1 und einem zweiten Bereich R2 ausgewählt wird, auf dem Substrat 10 enthalten. Zum Beispiel kann die Halbleitervorrichtung 1000 entweder den ersten Bereich R1 oder den zweiten Bereich R2 oder sowohl den ersten Bereich R1 als auch den zweiten Bereich R2 enthalten.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der erste Bereich R1 ein Bereich sein, in dem ein oberer Abschnitt und ein unterer Abschnitt der gestapelten Struktur GS fluchten (z.B. in die Z-Richtung) und der zweite Bereich R2 kann ein Bereich sein, in dem ein oberer Abschnitt und ein unterer Abschnitt der gestapelten Struktur GS nicht fluchten (z.B. in die Z-Richtung). Erste vertikale Strukturen 80 und erste Trennstrukturen 180a können im ersten Bereich R1 ausgerichtet sein und zweite vertikale Strukturen 80' und zweite Trennstrukturen 180b können im zweiten Bereich R2 ausgerichtet sein. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 1 gezeigt, können zum Beispiel vier erste vertikale Strukturen 80 beabstandet in der X-Richtung und/oder Y-Richtung und zwei erste Trennstrukturen 180a beabstandet in der Y-Richtung im ersten Bereich R1 ausgerichtet sein und vier zweite vertikale Strukturen 80' beabstandet in der X-Richtung und/oder Y-Richtung und zwei zweite Trennstrukturen 180b beabstandet in der Y-Richtung können im zweiten Bereich R2 ausgerichtet sein. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten vertikalen Strukturen 80 und 80' ausgerichtet sein, um ein Raster zu bilden, oder in einer Zickzackform in eine Richtung ausgerichtet sein. Eine detaillierte Beschreibung des ersten und zweiten Bereichs R1 und R2 folgt später.
  • Das Substrat 10 kann eine obere Oberfläche 10s aufweisen, die sich in die X- und Y-Richtungen erstreckt. In einem Ausführungsbeispiel kann das Substrat 10 ein Halbleitermaterial, wie einen Halbleiter der Gruppe IV oder einen Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V, enthalten. Zum Beispiel kann der Halbleiter der Gruppe IV mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Silizium, Germanium oder Silizium-Germanium, enthalten. Das Substrat 10 kann als eine polykristalline Siliziumschicht oder eine Epitaxialschicht vorgesehen sein. Die X-Richtung und die Y-Richtung können parallel zu der oberen Oberflächen 10s des Substrats 10 sein. Die X- und Y-Richtungen können senkrecht zueinander sein.
  • Die gestapelte Struktur GS kann auf dem Substrat 10 angeordnet sein. Die gestapelte Struktur GS kann eine erste Stapelgruppe 100 auf dem Substrat 10 und eine zweite Stapelgruppe 200 auf der ersten Stapelgruppe 100 enthalten. Die erste Stapelgruppe 100 und die zweite Stapelgruppe 200 können in die Z-Richtung ausgerichtet sein. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt. In anderen Ausführungsbeispielen kann die gestapelte Struktur GS zum Beispiel drei oder mehr Stapelgruppen enthalten.
  • Die gestapelte Struktur GS kann Zwischenschicht-Isolierschichten und Gate-Schichten enthalten, die abwechselnd und wiederholt gestapelt sind. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel in 2A gezeigt, kann die erste Stapelgruppe 100 erste Zwischenschicht-Isolierschichten 110 und erste Gate-Schichten 120 enthalten, die abwechselnd und wiederholt gestapelt sind (z.B. in die Z-Richtung), und die zweite Stapelgruppe 200 kann zweite Zwischenschicht-Isolierschichten 210 und zweite Gate-Schichten 220 enthalten, die abwechselnd und wiederholt gestapelt sind (z.B. in die Z-Richtung). Die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 können im Wesentlichen parallel zu der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2A gezeigt, können sich die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 in der Y-Richtung erstrecken. Die erste Stapelgruppe 100 kann eine erste oberste Gate-Schicht 120U, die an einer obersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, und eine erste unterste Gate-Schicht 120L, die an einer untersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, unter den ersten Gate-Schichten 120 enthalten. Die erste Stapelgruppe 100 kann außerdem eine erste oberste Zwischenschicht-Isolierschicht 110U, die an einer obersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, und eine erste unterste Zwischenschicht-Isolierschicht 110L, die an einer untersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 enthalten.
  • Die zweite Stapelgruppe 200 kann eine zweite oberste Gate-Schicht 220U, die an einer obersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, und eine zweite unterste Gate-Schicht 220L, die an einer untersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, unter den zweiten Gate-Schichten 220 enthalten. Die zweite Stapelgruppe 200 kann außerdem eine zweite oberste Zwischenschicht-Isolierschicht 210U, die an einer obersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, und eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht 210L, die an einer untersten Position (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet ist, unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 enthalten.
  • Die Halbleitervorrichtung 1000 kann ferner eine intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 enthalten, die zwischen der ersten Stapelgruppe 100 und der zweiten Stapelgruppe 200 (z.B. in die Z-richtung) angeordnet ist. Die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 kann zwischen der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 110U und der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210L angeordnet sein und kann angeordnet sein, um sich in die X-Richtung und/oder die Y-Richtung zu erstrecken. In einem Ausführungsbeispiel kann die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 eine Schicht sein, die mehrere Stapel einer dreidimensionalen Halbleitervorrichtung unterscheidet. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 2A gezeigt, kann eine Bodenoberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 eine Deckfläche der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 110U berühren und eine Deckfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 kann eine Bodenoberfläche der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210L berühren.
  • Die ersten Gate-Schichten 120 können auf dem Substrat 10 gestapelt sein und in der Z-Richtung voneinander beabstandet sein. Die zweiten Gate-Schichten 220 können auf der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 gestapelt sein und in der Z-Richtung voneinander beabstandet sein. Die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 können ausgerichtet sein, um sich in der Y-Richtung zu erstrecken. Die Z-Richtung kann eine Richtung senkrecht zu der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 sein (z.B. eine Dickenrichtung des Substrats).
  • In einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 eine leitfähige Materialschicht enthalten. Zum Beispiel können die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 ein metallisches Material, wie Wolfram (W), enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 polykristallines Siliziummaterial oder ein Metallsiliziummaterial enthalten. In Ausführungsbeispielen können die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 ferner eine Diffusionsbarriere enthalten. In einem Ausführungsbeispiel kann die Diffusionsbarriere zum Beispiel mindestens ein Material, ausgewählt aus Wolframnitrid (WN), Tantalnitrid (TaN), Titannitrid (TiN) oder einer Kombination daraus, enthalten. Nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte kann jede der ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 die leitfähige Materialschicht und eine dielektrische Schicht, welche die oberen und unteren Oberflächen der leitfähigen Materialschicht bedeckt und sich zwischen der vertikalen Struktur 80 und der leitfähigen Materialschicht erstreckt, enthalten. In den ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 kann ein aus einem leitfähigen Material gebildeter Abschnitt eine Gate-Elektrode sein. Somit können die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 als Gate-Elektroden bezeichnet werden.
  • Die ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 können zwischen den ersten Gate-Schichten 120 (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet sein und die zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 können zwischen den zweiten Gate-Schichten 220 (z.B. in die Z-Richtung) angeordnet sein. Die ersten und zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 und 210 können ausgerichtet sein, um in der Z-Richtung voneinander beabstandet zu sein und sich in der Y-Richtung zu erstrecken.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die ersten und zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 und 210 und die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 ein Isoliermaterial, wie Siliziumoxid oder Siliziumnitrid, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die ersten Gate-Schichten 120 eine oder mehrere erste untere Gate-Schichten und eine Mehrzahl an ersten oberen Gate-Schichten auf der einen oder den mehreren ersten unteren Gate-Schichten enthalten, und die zweiten Gate-Schichten 220 können eine Mehrzahl an zweiten unteren Gate-Schichten und eine oder mehrere zweite obere Gate-Schichten auf der Mehrzahl an zweiten unteren Gate-Schichten enthalten.
  • Unter den ersten Gate-Schichten 120 und den zweiten Gate-Schichten 220 können die Mehrzahl an ersten oberen Gate-Schichten und die Mehrzahl an zweiten unteren Gate-Schichten Wortleitungen enthalten. Mindestens eine der einen oder den mehreren ersten unteren Gate-Schichten kann eine untere Auswahl-Gate-Leitung sein und mindestens eine der einen oder den mehreren zweiten oberen Gate-Schichten kann eine obere Auswahl-Gate-Leitung sein.
  • Die Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel kann ferner eine obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215, die auf der zweiten Stapelgruppe 200 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet ist, und eine Deckschicht 232, die auf der oberen Zwischenschicht-Isolierschicht 215 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet ist, enthalten. Die leitfähige Leitung 240 kann auf der Deckschicht 232 angeordnet sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2A gezeigt, kann eine Bodenoberfläche der oberen Zwischenschicht-Isolierschicht 215 eine Deckfläche der zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210U berühren. Eine Bodenoberfläche der Deckschicht 232 kann eine Deckfläche der oberen Zwischenschicht-Isolierschicht 215 berühren. Eine Bodenoberfläche der leitfähigen Leitung 240 kann eine Deckfläche der Deckschicht 232 berühren.
  • Die vertikalen Strukturen 80 können durch die ersten und zweiten Stapelgruppen 100 und 200 und die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in der Z-Richtung hindurchgehen. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten vertikalen Strukturen 80 obere Oberflächen aufweisen, die im Wesentlichen koplanar zueinander sind (z.B. der Abstand der oberen Oberflächen der ersten vertikalen Strukturen zu einer oberen Oberfläche des Substrats 10 in der Z-Richtung). In einem Ausführungsbeispiel können die ersten vertikalen Strukturen 80 im Wesentlichen die gleiche Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 2C gezeigt, kann jede der ersten vertikalen Strukturen 80 ein Lückenfüllisoliermuster 81, ein vertikales Kanalmuster 82 auf dem Lückenfüllisoliermuster 81, einen Tunnelisolierfilm 83 auf dem vertikalen Kanalmuster 82, einen Ladungsspeicherfilm 84 auf dem Tunnelisolierfilm 83, einen Blockierungsisolierfilm 85 auf dem Ladungsspeicherfilm 84, und ein Verschlussmuster 86, das eine obere Oberfläche des Lückenfüllisoliermusters 81 bedeckt und mit dem vertikalen Kanalmuster 82 verbunden ist, enthalten. Der Blockierungsisolierfilm 85, der Ladungsspeicherfilm 84, der Tunnelisolierfilm 83, das vertikale Kanalmuster 82 und das Lückenfüllisoliermuster 81 können von Seitenwänden des ersten und zweiten Stapels 100, 200 und Seiten- und Bodenoberflächen des Substrats 10 aus in Richtung des Innern der ersten vertikalen Strukturen 80 nacheinander ausgerichtet sein. Zum Beispiel kann das vertikale Kanalmuster 82 Seiten- und Bodenoberflächen des Lückenfüllisoliermusters 81 bedecken (z.B. Oberflächen des Lückenfüllisoliermusters, die sich im Wesentlichen jeweils in die Z-Richtung und Y-Richtung erstrecken), der Tunnelisolierfilm 83 kann Seiten- und Bodenoberflächen des vertikalen Kanalmusters 82 bedecken, der Ladungsspeicherfilm 84 kann Seiten- und Bodenoberflächen des Tunnelisolierfilms 83 bedecken, und der Blockierungsisolierfilm 85 kann Seiten- und Bodenoberflächen des Ladungsspeicherfilms 84 bedecken. Das vertikale Kanalmuster 82 kann zwischen dem Lückenfüllisoliermuster 81 und dem Tunnelisolierfilm 83 angeordnet sein, der Tunnelisolierfilm 83 kann zwischen dem vertikalen Kanalmuster 82 und dem Ladungsspeicherfilm 84 angeordnet sein, und der Ladungsspeicherfilm 84 kann zwischen dem Tunnelisolierfilm 83 und dem Blockierungsisolierfilm 85 angeordnet sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Tunnelisolierfilm 83 der ersten vertikalen Strukturen 80 Ladung zu dem Ladungsspeicherfilm 84 durchtunneln. In einem Ausführungsbeispiel kann der Tunnelisolierfilm 83 mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Siliziumoxid (SiO2), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxynitrid (SiON) oder einer Kombination daraus, enthalten. Der Ladungsspeicherfilm 84 kann eine Ladungseinfangschicht oder eine leitfähige Floating-Gate-Schicht sein. In einem Ausführungsbeispiel kann der Blockierungsisolierfilm 85 mindestens eine Verbindung, ausgewählt aus Siliziumoxid (SiO2), Siliziumnitrid (Si3N4), Siliziumoxynitrid (SiON), einem dielektrischen High-k-Material oder einer Kombination daraus, enthalten.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Ladungsspeicherfilm 84 der ersten vertikalen Strukturen 80 Bereiche enthalten, die fähig sind, Informationen in einer Halbleitervorrichtung, wie einer vertikalen NAND-Flash-Speichervorrichtung, etc. zu speichern. Zum Beispiel können Bereiche des Ladungsspeicherfilms 84, die zwischen Gate-Schichten, die Wortleitungen sein können, aus den ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 und dem vertikalen Kanalmuster 82 angeordnet sind, Bereiche sein, die fähig sind, Daten in der vertikalen NAND-Flash-Speichervorrichtung zu speichern.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das vertikale Kanalmuster 82 der ersten vertikalen Strukturen 80 eine Kanalschicht oder ein Kanalbereich der vertikalen NAND-Flash-Speichervorrichtung sein.
  • Die Halbleitervorrichtung 1000 kann ferner einen Kontaktstecker 235 enthalten, der auf den ersten vertikalen Strukturen 80 angeordnet ist und durch die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 hindurch geht, um das Verschlussmuster 86 zu berühren. Der Kontaktstecker 235 kann mit dem Verschlussmuster 86 und der leitfähigen Leitung 240 elektrisch verbunden sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2A gezeigt, kann sich der Kontaktstecker 235 in der Z-Richtung von einem Bodenabschnitt der leitfähigen Leitung 240 aus zu einem Deckabschnitt des Gate-Verschlussmusters 86 erstrecken. Die leitfähige Leitung 240 kann durch den Kontaktstecker 235 elektrisch mit den ersten vertikalen Strukturen 80 verbunden sein.
  • Es werden erste vertikale Strukturen 80a1 und 80b1 im ersten Bereich R1 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte beschrieben.
  • Die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 können jeweils einen ersten vertikalen Bereich 80V1 und einen zweiten vertikalen Bereich 80V2 auf dem ersten vertikalen Bereich 80V1 enthalten. Jeder der ersten und zweiten vertikalen Bereiche 80V1 und 80V2 kann eine schräge seitliche Oberfläche aufweisen, bei der sich eine Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden der ersten und zweiten vertikalen Bereiche 80V1 und 80V2 in der Y-Richtung) in Richtung des Substrats 10 verengt.
  • Der erste vertikale Bereich 80V1 kann einen ersten oberen vertikalen Bereich 80u1 benachbart zum zweiten vertikalen Bereich 80V2 (z.B. in der Z-Richtung) und einen ersten unteren vertikalen Bereich 8011 benachbart zum Substrat 10 (z.B. in der Z-Richtung) enthalten. Der erste untere vertikale Bereich 8011 weist eine Breite auf, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1.
  • Der zweite vertikale Bereich 80V2 kann einen zweiten unteren vertikalen Bereich 8012 benachbart zum ersten vertikalen Bereich 80V1 (z.B. in der Z-Richtung) und mit einer Breite, die kleiner ist als die Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1, und einen zweiten oberen vertikalen Bereich 80u2 benachbart zu der leitfähigen Leitung 240 (z.B. in der Z-Richtung) und mit einer Breite, die größer ist als die Breite des zweiten unteren vertikalen Bereichs 8012, enthalten.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 2C gezeigt, können die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 einen ersten Biegungsabschnitt b80 enthalten, der durch einen Breitenunterschied zwischen dem ersten oberen vertikalen Bereich 80u1 und dem zweiten unteren vertikalen Bereich 8012 gebildet wird. Der erste Biegungsabschnitt b80 kann zwischen der ersten Stapelgruppe 100 und der zweiten Stapelgruppe 200 (z.B. in der Z-Richtung) eingesetzt sein.
  • Der erste Biegungsabschnitt b80 kann auf der gleichen Höhe wie eine obere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in der Z-Richtung angeordnet sein. Der erste Biegungsabschnitt b80 kann die zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht 210L berühren. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2C gezeigt, kann der erste Biegungsabschnitt b80 eine Bodenoberfläche der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210L direkt berühren.
  • Der erste Biegungsabschnitt b80 kann sich von einem Abschnitt aus, durch den die ersten vertikalen Struktur 80a1 und 80b1 durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 hindurchgehen, zu der oberen Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 erstrecken.
  • Es werden zweite vertikale Strukturen 80a2 und 80b2 im zweiten Bereich R2 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte beschrieben.
  • Die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 können jeweils einen ersten vertikalen Bereich 80V1 und einen zweiten vertikalen Bereich 80V2 auf dem ersten vertikalen Bereich 80V1 enthalten. Die Beschreibungen des ersten und zweiten vertikalen Bereichs 80V1 und 80V2 können den oben mit Bezug auf die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 beschriebenen gleich sein und werden somit weggelassen.
  • Die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 können eine Struktur aufweisen, in der ein mittlerer Abschnitt des ersten vertikalen Bereichs 80V1 und ein mittlerer Abschnitt des zweiten vertikalen Bereichs 80V2 in der Z-Richtung nicht fluchten. Zum Beispiel können die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 eine Struktur aufweisen, in der ein mittlerer Abschnitt des zweiten vertikalen Bereichs 80V2 durch einen vorbestimmten Abstand (z.B. in der Y-Richtung) versetzt ist, vergleichen mit einem mittleren Abschnitt des ersten vertikalen Bereichs 80V1. Wie zum Beispiel in den Ausführungsbeispielen aus 2A-2B gezeigt, kann ein Mittelpunkt der Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1 der zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 in der Y-Richtung von einem Mittelpunkt der Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) des benachbarten zweiten unteren vertikalen Bereichs 8012 der zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 versetzt sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel, da die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 eine Struktur aufweisen, in welcher der erste vertikale Bereich 80V1 und der zweite vertikale Bereich 80V2 in der Z-Richtung nicht fluchten, können die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 einen ersten oberen Biegungsabschnitt ub80 und einen ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 enthalten. Der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 ist auf einer niedrigeren Höhe (z.B. Abstand vom Substrat 10 in die Z-Richtung) als der erste obere Biegungsabschnitt ub80 angeordnet. Der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 kann von einem Abschnitt des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1 aus in eine seitliche Richtung (z.B. die Y-Richtung) gebogen werden und kann dann in die Z-Richtung gebogen werden.
  • Die Mehrzahl an Trennstrukturen 180a und 180b kann durch die ersten und zweiten Stapelgruppen 100 und 200, die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 und die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in die Z-Richtung hindurchgehen. Die Mehrzahl an Trennstrukturen 180a und 180b kann sich von einem Abschnitt aus, der sich durch die zweite Stapelgruppe 200 erstreckt, nach oben erstrecken (z.B. in die Z-Richtung), um sich durch die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 zu erstrecken. Die Mehrzahl an Trennstrukturen 180a und 180b kann obere Oberflächen aufweisen, die im Wesentlichen koplanar zueinander sind. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2A und 2B gezeigt, können die Trennstrukturen 180a und 180b jeweils obere Oberflächen aufweisen, die an einer Bodenoberfläche der Deckschicht 232 enden und koplanar zueinander sind. Die Mehrzahl an Trennstrukturen 180a und 180b kann im Wesentlichen die gleiche Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen.
  • Die Mehrzahl an Trennstrukturen 180a und 180b kann erste Trennstrukturen 180a und zweite Trennstrukturen 180b enthalten. Die ersten Trennstrukturen 180a können im ersten Bereich R1 angeordnet sein und die zweiten Trennstrukturen 180b können im zweiten Bereich R2 angeordnet sein.
  • Es werden die ersten Trennstrukturen 180a im ersten Bereich R1 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte beschrieben.
  • Die ersten Trennstrukturen 180a können einen ersten Trennbereich 180V1 und einen zweiten Trennbereich 180V2 auf dem ersten Trennbereich 180V1 enthalten. Wie zum Beispiel in den Ausführungsbeispielen von 2A-2B gezeigt, kann der zweite Trennbereich 180V2 direkt auf dem ersten Trennbereich 180V1 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. Sowohl der erste als auch der zweite Trennbereich 180V1 und 180V2 können eine schräge seitliche Oberfläche mit einer Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) aufweisen, die sich in Richtung des Substrats 10 verengt.
  • Der erste Trennbereich 180V1 kann einen ersten oberen Trennbereich 180u1 benachbart zum zweiten Trennbereich 180V2 (z.B. in der Z-Richtung) und einen ersten unteren Trennbereich 18011 benachbart zum Substrat 10 (z.B. in der Z-Richtung) und mit einer Breite, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen Trennbereichs 180u1, enthalten.
  • Der zweite Trennbereich 180V2 kann einen zweiten unteren Trennbereich 18012 benachbart zum ersten Trennbereich 180V1 (z.B. in der Z-Richtung) und mit einer Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung), die kleiner ist als die Breite des ersten oberen Trennbereichs 180u1, enthalten. Ein zweiter oberer Trennbereich 180u2 ist benachbart zum zweiten unteren Trennbereich 18012 (z.B. in der Z-Richtung) und weist eine Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) auf, die breiter ist als die Breite des zweiten unteren Trennbereichs 18012.
  • Die ersten Trennstrukturen 180a können einen zweiten Biegungsabschnitt b 180 enthalten, der durch einen Breitenunterschied zwischen dem ersten oberen Trennbereich 180u1 und dem zweiten unteren Trennbereich 18012 gebildet wird. Die Breitenunterschiede zwischen dem oberen Trennbereich 180u1 und dem zweiten unteren Trennbereich 18012 auf den rechten und linken seitlichen Seiten (z.B. in der Y-Richtung) können im Wesentlichen gleich sein und der zweite Biegungsabschnitt b180 auf den linken und rechten seitlichen Seiten kann im Wesentlichen gleich sein. Der zweite Biegungsabschnitt b180 kann zwischen der ersten Stapelgruppe 100 und der zweiten Stapelgruppe 200 (z.B. in der Z-Richtung) eingesetzt sein.
  • Der zweite Biegungsabschnitt b 180 kann auf der gleichen Höhe (z.B. Abstand vom Substrat 10 in der Z-Richtung) wie eine untere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 angeordnet sein. Der zweite Biegungsabschnitt b180 kann ein oberes Ende der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 110U berühren.
  • Der zweite Biegungsabschnitt b180 kann sich von einem Abschnitt aus, durch den die Trennstruktur 180 durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 hindurchgeht, zu der unteren Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 erstrecken.
  • Es werden die zweiten Trennstrukturen 180b im zweiten Bereich R2 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte beschrieben.
  • Die zweiten Trennstrukturen 180b können einen ersten Trennbereich 180V1 und einen zweiten Trennbereich 180V2 auf dem ersten Trennbereich 180V1 enthalten. Die Beschreibungen der ersten und zweiten Trennbereiche 180V1 und 180V2 können den oben mit Bezug auf die ersten Trennstrukturen 180a beschriebenen gleich sein und werden somit weggelassen.
  • Die zweiten Trennstrukturen 180b können eine Struktur sein, in der ein mittlerer Abschnitt des ersten Trennbereichs 180V1 und ein mittlerer Abschnitt des zweiten Trennbereichs 180V2 in der Z-Richtung nicht fluchten. Zum Beispiel können die zweiten Trennstrukturen 180b eine Struktur aufweisen, in der ein mittlerer Abschnitt des zweiten Trennbereichs 180V2 durch einen vorbestimmten Abstand in der Y-Richtung von einem mittleren Abschnitt des ersten Trennbereichs 180V1 versetzt ist. Wie zum Beispiel in den Ausführungsbeispielen aus 2A, 2B und 2D gezeigt, kann ein Mittelpunkt der Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) des ersten oberen Trennbereichs 180u1 der zweiten Trennstrukturen 180b in der Y-Richtung von einem Mittelpunkt der Breite (z.B. Länge zwischen gegenüberliegenden Seitenwänden in der Y-Richtung) des benachbarten zweiten unteren Trennbereichs 18012 der zweiten Trennstrukturen 180b versetzt sein.
  • Bezugnehmend auf 2A und 2C werden die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 und die ersten Trennstrukturen 180a im ersten Bereich R1 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte weiter beschrieben.
  • Ein Abstand (z.B. Länge in der Z-Richtung) zwischen einem oberen Ende des ersten vertikalen Bereichs 80V1 (z.B. ein Deckabschnitt des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1) und der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 kann größer sein als ein Abstand (z.B. Länge in der Z-Richtung) zwischen einem oberen Ende des ersten Trennbereichs 180V1 (z.B. ein Deckabschnitt des ersten oberen Trennbereichs 180u1) und der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10. Zum Beispiel erstreckt sich der erste vertikale Bereich 80V1 der ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 höher in die Z-Richtung als der erste Trennbereich 180V1 der ersten Trennstrukturen 180a.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der Abstand des zweiten Trennbereichs 180V2 in der vertikalen Richtung (z.B. in der Z-Richtung) größer sein als ein Abstand des zweiten vertikalen Bereichs 80V2 in der vertikalen Richtung (z.B. in der Z-Richtung). Wie in den Ausführungsbeispielen aus 2A gezeigt, kann sich der zweite Trennbereich 180V2 von einer Bodenoberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 aus zu einer Bodenoberfläche der Deckschicht 232 in der Z-Richtung erstrecken, was größer ist als die Länge, mit der sich der zweite vertikale Bereich 80V2 zwischen einem oberen Abschnitt der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 zu einer Bodenoberfläche der oberen Zwischenschicht-Isolierschicht in der Z-Richtung erstreckt.
  • Ein erster Abstand D1 zwischen einem oberen Ende des ersten Biegungsabschnitts b80 und einer Deckfläche der ersten obersten Gate-Schicht 120U (z.B. ein Abstand in der Z-Richtung) kann größer sein als ein zweiter Abstand D2 zwischen einem oberen Ende des zweiten Biegungsabschnitts b180 und einer Deckfläche der ersten obersten Gate-Schicht 120U (z.B. ein Abstand in der Z-Richtung).
  • Ein dritter Abstand D3 zwischen dem oberen Ende des ersten Biegungsabschnitts b80 und einer Bodenoberfläche der zweiten untersten Gate-Schicht 220L (z.B. ein Abstand in der Z-Richtung) kann kürzer sein als ein vierter Abstand D4 zwischen dem oberen Ende des zweiten Biegungsabschnitts b180 und einer Bodenoberfläche der zweiten untersten Gate-Schicht 220L.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel in Fug. 2C gezeigt, kann eine erste Lücke G1 zwischen dem oberen Ende des ersten Biegungsabschnitts b80 der ersten vertikalen Strukturen 80a und dem oberen Ende des zweiten Biegungsabschnitts b180 der ersten Trennstrukturen 180a im Wesentlichen gleich einer Dicke der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 (z.B. ein Abstand zwischen Deck- und Bodenoberflächen der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in der Z-Richtung) sein. Der zweite Biegungsabschnitt b180 kann durch die erste Lücke G1 unter dem ersten Biegungsabschnitt b80 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. Die erste Lücke G1 kann konfiguriert sein, um die ersten Trennstrukturen 180a daran zu hindern, die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 zu berühren. Somit können Mängel der Halbleitervorrichtung, die durch das Entfernen von Abschnitten des Blockierungsisolierfilms 85, des Ladungsspeicherfilms 84, des Tunnelisolierfilms 83 und des vertikalen Kanalmusters 82, welche in den ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 enthalten sein können, verursacht werden, verhindert werden.
  • Zum Beispiel kann der erste obere vertikale Bereich 80u1 in einer Vergleichsausführungsform, in welcher der zweite Biegungsabschnitt b180 im ersten Bereich über dem ersten Biegungsabschnitt b80 angeordnet ist, benachbart zum ersten oberen Trennbereich 180u1 (z.B. in der Y-Richtung) angeordnet sein und somit jenen berühren. Allerdings kann der erste obere vertikale Bereich 80u1 in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte, in dem der zweite Biegungsabschnitt b180 über dem ersten Biegungsabschnitt b80 angeordnet ist, benachbart zum zweiten unteren Trennbereich 18012 (z.B. in der Y-Richtung) angeordnet sein. Der erste obere vertikale Bereich 80u1 ist relativ schwer mit dem zweiten unteren Trennbereich 18012 in Berührung zu bringen, da der zweite untere Trennbereich 18012 eine Breite aufweist, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen Trennbereichs 180u1.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 2C gezeigt, können die erste oberste Gate-Schicht 120U und die zweite unterste Gate-Schicht 220L durch eine zweite Lücke G2 voneinander beabstandet sein (z.B. in der Z-Richtung). Die zweite Lücke G2 kann ein Abstand eines Bereichs in der vertikalen Richtung (z.B. der Z-Richtung) sein, bei dem die ersten vertikalen Strukturen 80a1 und 80b1 keinem Feldeffekt durch eine auf die ersten und zweiten Gate-Schichten 120 und 220 angewandte Spannung unterzogen werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die zweite Lücke G2 bei einem vorbestimmten Wert aufrechterhalten werden. Zum Beispiel können Elektronen im vertikalen Kanalmuster 82 in Ausführungsformen, in denen die zweite Lücke G2 größer ist als der vorbestimmte Wert, nicht reibungslos fließen. In Ausführungsformen, in denen die zweite Lücke G2 kleiner ist als der vorbestimmte Wert, kann der erste Biegungsabschnitt b80 die ersten Gate-Schichten 120 berühren, was Mängel in der Halbleitervorrichtung 1000 verursachen kann.
  • Somit kann ein vorbestimmter Wert der zweiten Lücke G2 ordnungsgemäß aufrechterhalten werden, was den Elektronen im vertikalen Kanalmuster 82 erlaubt, reibungslos zu fließen, und den ersten Biegungsabschnitt b80 daran hindert, die ersten Gate-Schichten 120 zu berühren.
  • In einem Ausführungsbeispiel, in dem der erste Biegungsabschnitt b80 auf einer höheren Höhe (z.B. Abstand vom Substrat 10 in die Z-Richtung) als eine Höhe des zweiten Biegungsabschnitts b180 angeordnet ist, kann ein Abstand zwischen dem zweiten vertikalen Bereich 80V2 und den ersten Trennstrukturen 180a relativ groß sein. Somit, da die erste Lücke G1 nicht gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert sein muss, kann die Struktur derart gesteuert werden, dass sie die zweite Lücke G2 ordnungsgemäß aufrechterhält, um eine Halbleitervorrichtung mit einem höheren Integrationsgrad und einer verbesserten Zuverlässigkeit zu bieten.
  • Bezugnehmend auf 2A und 2D werden die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 und die zweiten Trennstrukturen 180b im zweiten Bereich R2 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel des vorliegenden erfinderischen Konzepts weiter beschrieben.
  • Wie zuvor beschrieben, können die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 eine Struktur sein, in welcher der mittlere Abschnitt des ersten vertikalen Bereichs 80V1 und der mittlere Abschnitt des zweiten vertikalen Bereichs 80V2 in der Z-Richtung nicht fluchten.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und 80b2 eine erste seitliche Oberfläche 80s1, die sich vom ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 in Richtung der ersten Stapelgruppe 100 (z.B. in die Z-Richtung) erstreckt, und eine zweite seitliche Oberfläche 80s2, sie sich vom ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 in Richtung der zweiten Stapelgruppe 200 (z.B. in die Z-Richtung) erstreckt, enthalten. Der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 kann sich von der ersten seitlichen Oberfläche 80s1 in Richtung der zweiten Trennstrukturen 180b erstrecken, um mit der zweiten seitlichen Oberfläche 80s2 verbunden zu werden.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann der erste obere Biegungsabschnitt ub80, verglichen mit dem ersten unteren Biegungsabschnitt lb80, näher an der zweiten untersten Gate-Schicht 220L (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2D gezeigt, kann der erste obere Biegungsabschnitt ub80 die untere Oberfläche der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210L berühren und kann auf der gleichen Höhe wie das obere Ende der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in der Z-Richtung angeordnet sein. Im Gegensatz dazu kann der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 auf einer niedrigeren Höhe als das obere Ende der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 in der Z-Richtung angeordnet sein. Zum Beispiel kann der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 auf einem Mittelabschnitt der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein.
  • Der erste obere Biegungsabschnitt ub80 kann im Wesentlichen koplanar zu der oberen Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 angeordnet sein und der zweite Biegungsabschnitt b180 kann im Wesentlichen koplanar zu der unteren Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 angeordnet sein. Da der erste Trennbereich 180V1 und der zweite Trennbereich 180V2 im zweiten Bereich R2 nicht fluchten, können die Breitenunterschiede zwischen dem ersten oberen Trennbereich 180u1 und dem zweiten unteren Trennbereich 18012 auf den rechten und linken seitlichen Seiten (z.B. in der Y-Richtung) unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann sich der zweite Biegungsabschnitt b180 auf der linken Seite weiter in die Y-Richtung erstrecken als der zweite Biegungsabschnitt b180 auf der rechten seitlichen Seite.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann ein Abstand (z.B. in der Z-Richtung) zwischen dem ersten oberen Biegungsabschnitt ub80 und einer Deckfläche der ersten obersten Gate-Schicht 120U größer sein als ein Abstand (z.B. in der Z-Richtung) zwischen dem ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 und einer Deckfläche der ersten obersten Gate-Schicht 120U. Ein Abstand (z.B. in der Z-Richtung) zwischen dem oberen Ende des ersten vertikalen Bereichs 80V1 und der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 kann größer sein als ein Abstand (z.B. in der Z-Richtung) zwischen dem unteren Ende des zweiten vertikalen Bereichs 80V2 und der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10.
  • Zum Beispiel kann der zweite Biegungsabschnitt b180 der zweiten Trennstrukturen 180b jeweils niedriger (z.B. in der Z-Richtung) als die ersten unteren und oberen Biegungsabschnitte 1b80 und ub80 der zweiten vertikalen Strukturen 80a2, 80b2 angeordnet sein. Der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 kann auf einer höheren Position als der zweite Biegungsabschnitt b180 in der Z-Richtung angeordnet sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2D gezeigt, wenn sich eine imaginäre Linie in der Y-Richtung vom ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 aus erstreckt, kann die imaginäre Erstreckungslinie durch einen ersten Abstand G1a in der Z-Richtung vom zweiten Biegungsabschnitt b180 beabstandet sein.
  • Da der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 durch den ersten Abstand G1a in der Z-Richtung höher als der zweite Biegungsabschnitt b180 angeordnet ist, wird der erste untere Biegungsabschnitt 1b80 daran gehindert, die zweiten Trennstrukturen 180b zu berühren.
  • Da die Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte den ersten Abstand G1a zwischen dem ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 und dem zweiten Biegungsabschnitt b180 in der Z-Richtung ausreichend sichern kann, kann ein Abstand einer zweiten Vertiefung RC2 (siehe 9) zur Bildung des ersten unteren Biegungsabschnitts 1b80 bei einem vorbestimmten Wert aufrechterhalten werden und kann den ersten unteren Biegungsabschnitt 1b80 daran hindern, die zweiten Trennstrukturen 180b zu berühren.
  • 2E zeigt den zweiten vertikalen Bereich 80V2 der Halbleitervorrichtung 1000 nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte auf.
  • Bezugnehmend auf 2A und 2E kann das horizontale Verbindungsmuster 30 zwischen dem Substrat 10 und der ersten Stapelgruppe 100 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. Das horizontale Verbindungsmuster 30 kann ein erstes horizontales Verbindungsmuster 32 und ein zweites horizontales Verbindungsmuster 34, das auf dem ersten horizontalen Verbindungsmuster 32 angeordnet ist, enthalten. Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 kann zwischen dem Substrat 10 und der ersten Stapelgruppe 100 angeordnet sein und das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 kann zwischen dem ersten horizontalen Verbindungsmuster 32 und der ersten Stapelgruppe 100 angeordnet sein. Das erste und zweite horizontale Verbindungsmuster 32 und 34 können derart ausgerichtet sein, dass sie sich parallel zu der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 (z.B. in die Y-Richtung) erstrecken.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann das erste horizontale Verbindungsmuster 32 aus Silizium gebildet sein. Das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 kann aus Silizium gebildet sein. Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 und das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 können aus dotiertem Polysilizium gebildet sein. Zum Beispiel können das erste horizontale Verbindungsmuster 32 und das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 aus Polysilizium mit einer N-Typ-Leitfähigkeit gebildet sein. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann mindestens eines des ersten horizontalen Verbindungsmusters 32 und des zweiten horizontalen Verbindungsmusters 34 ein Metall (z.B. W oder Ähnliches) oder ein Metallnitrid (z.B. WN, TiN oder Ähnliches) enthalten. Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 kann das Substrat 10 berühren. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2A gezeigt, kann eine Bodenoberfläche des ersten horizontalen Verbindungsmusters 32 direkt auf einer Deckfläche des Substrats 10 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein.
  • Die Mehrzahl an vertikalen Strukturen 80, 80' kann durch die gestapelte Struktur GS und das horizontale Verbindungsmuster 30 hindurchgehen und kann sich in das Substrat 10 erstrecken.
  • Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 kann einen ersten vertikalen unteren Bereich 8011 berühren und kann sich von der Blockierungsisolierschicht 85 aus in Richtung des Lückenfüllisoliermusters 81 erstrecken, um das vertikale Kanalmuster 82 zu berühren. Zum Beispiel kann sich das erste horizontale Verbindungsmuster 32 in der Y-Richtung durch die Blockierungsisolierschicht 85, den Ladungsspeicherfilm 84 und den Tunnelisolierfilm 83 erstrecken, um das vertikale Kanalmuster 82 zu berühren. Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 enthält einen ersten erweiterten Abschnitt 32e1, der sich in der Z-Richtung von einem Abschnitt aus, der das vertikale Kanalmuster 82 berührt, zu einem Abschnitt zwischen dem zweiten horizontalen Verbindungsmuster 34 und dem vertikalen Kanalmuster 82 erstreckt. Das erste horizontale Verbindungsmuster 32 enthält außerdem einen zweiten erweiterten Abschnitt 32e2, der sich in der Z-Richtung zwischen dem Substrat 10 und dem vertikalen Kanalmuster 82 erstreckt.
  • In einem Ausführungsbeispiel können sowohl der erste als auch der zweite erweiterte Abschnitt 32e1 und 32e2 des ersten horizontalen Verbindungsmusters 32 eine Länge (z.B. in die Z-Richtung) aufweisen, die kürzer ist als eine Dicke des zweiten horizontalen Verbindungsmusters 34 (z.B. Abstand zwischen einer Deckfläche und Bodenoberfläche des zweiten horizontalen Verbindungsmusters 34 in der Z-Richtung). Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 2E gezeigt, weist der erste erweiterte Abschnitt 32e1 des ersten horizontalen Verbindungsmusters 32 eine Länge auf, die sich (z.B. in der Z-Richtung) zu einem Mittelabschnitt der Dicke des zweiten horizontalen Verbindungsmusters 34 erstreckt. Der zweite erweiterte Abschnitt 32e2 des ersten horizontalen Verbindungsmusters 32 weist eine im Wesentlichen gleiche Länge wie der erste erweiterte Abschnitt 32e1 auf.
  • Eine Halbleitervorrichtung 2000 nach einem modifizierten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 3 beschrieben. 3 ist eine Querschnittsansicht, die jeweils Bereiche entlang Linien I-I' und II-II' aus 1 aufzeigt. Nachfolgend werden hauptsächlich modifizierte Elemente der oben beschriebenen Elemente beschrieben, Erläuterungen zu anderen Elementen können weggelassen sein.
  • In einem zweiten Bereich R2 können zweite vertikale Strukturen 80a2' einen ersten vertikalen Bereich 80V1' und einen zweiten vertikalen Bereich 80V2' auf dem ersten vertikalen Bereich 80V1' enthalten. Ein mittlerer Abschnitt des zweiten vertikalen Bereichs 80V2' und ein mittlerer Abschnitt des ersten vertikalen Bereichs 80V1' fluchten womöglich in der Z-Richtung nicht auf eine Weise, die anders ist als die Fluchtung der zweiten Trennstrukturen 180b. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 3 gezeigt, können eine seitliche Oberfläche des ersten vertikalen Bereichs 80V1' und eine seitliche Oberfläche des zweiten vertikalen Bereichs 80V2' im Wesentlichen koplanar zueinander sein. Zum Beispiel können eine rechte Seitenwand des ersten oberen vertikalen Bereichs 80u1' und eine rechte Seitenwand des zweiten unteren vertikalen Bereichs 8012' fluchten und ein unterer Biegungsabschnitt wird womöglich nicht gebildet.
  • Auf ähnliche Weise zu jener, die oben mit Bezug auf 2A bis 2E beschrieben wird, können Mängel, die durch Berührungen zwischen den zweiten vertikalen Strukturen 80a2 und den zweiten Trennstrukturen 180b verursacht werden können, verhindert werden, da ein Abstand zwischen den zweiten vertikalen Strukturen 80a2' und einer oberen Oberfläche 10s eines Substrats 10 größer ist als ein Abstand zwischen einem zweiten Biegungsabschnitt der zweiten Trennstrukturen 180b und der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10.
  • Eine Halbleitervorrichtung 3000 nach einem modifizierten Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf 4 beschrieben. 4 ist eine Querschnittsansicht, die jeweils Bereiche entlang Linien I-I' und II-II' aus 1 aufzeigt. Nachfolgend werden hauptsächlich modifizierte Elemente der oben beschriebenen Elemente beschrieben und andere Elemente werden direkt zitiert oder die Erläuterungen davon werden weggelassen.
  • In der Halbleitervorrichtung 3000 kann ein Peripherieschaltungsbereich unter dem Substrat 10 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein.
  • Der Peripherieschaltungsbereich kann ein Basissubstrat 310 und Schaltungselemente 320, Schaltungskontaktstecker 340 und Schaltungsverdrahtungsleitungen 350, die auf dem Basissubstrat 310 ausgerichtet sind, enthalten.
  • Das Basissubstrat 310 kann eine obere Oberfläche aufweisen, die sich in die X- und Y-Richtungen erstreckt. In einem Ausführungsbeispiel können diskrete Elementtrennschichten im Basissubstrat 310 gebildet sein, um einen aktiven Bereich zu definieren. Source-/Drain-Bereiche 315, die Verunreinigungen beinhalten, können in einem Abschnitt des aktiven Bereichs angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel kann das Basissubstrat 310 ein Halbleitermaterial, wie einen Halbleiter der Gruppe IV, einen Verbindungshalbleiter der Gruppe III-V oder einen Oxid-Halbleiter der Gruppe II-VI, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Die Schaltungselemente 320 können planare Transistoren enthalten. Jedes der Schaltungselemente 320 kann eine dielektrische Schaltungs-Gate-Schicht 322, eine Abstandsschicht 324 und ein Schaltungs-Gate 325 enthalten. Die Source-/Drain-Bereiche 315 können im Basissubstrat 310 auf beiden Seiten des Schaltungs-Gates 325 (z.B. in der Y-Richtung) angeordnet sein.
  • Eine Peripheriebereichs-Isolierschicht 330 kann auf den Schaltungselementen 320 auf dem Basissubstrat 310 angeordnet sein. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 4 gezeigt, kann eine Bodenoberfläche der Peripheriebereichs-Isolierschicht 330 direkt auf einer Deckfläche des Basissubstrats 310 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. Die Schaltungskontaktstecker 340 können durch die Peripheriebereichs-Isolierschicht 330 hindurchgehen, um mit den Source-/Drain-Bereichen 315 verbunden zu werden. Ein elektrisches Signal kann durch die Schaltungskontaktstecker 340 auf die Schaltungselemente 320 angewandt werden. Die Schaltungskontaktstecker 340 können außerdem mit den Schaltungs-Gates 325 verbunden sein. Die Schaltungsverdrahtungsleitungen 350 können mit den Schaltungskontaktsteckern 340 verbunden sein und können als eine Mehrzahl an Schichten ausgerichtet sein.
  • Ein Verfahren zur Bildung einer Halbleitervorrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden erfinderischen Konzepte wird mit Bezug auf 1 und 5 bis 14 beschrieben. 5 bis 14 zeigen Ausführungsbeispiele eines Verfahrens zur Bildung der Struktur der mit Bezug auf 1 und 2A bis 2D beschriebenen Halbleitervorrichtung 1000 auf.
  • Bezugnehmend auf 5 kann eine erste horizontale Isolierschicht 22 auf einem Substrat 10 (z.B. in der Z-Richtung) gebildet werden. Ein erstes vorläufiges horizontales Verbindungsmuster 24 kann auf der ersten horizontalen Isolierschicht 22 (z.B. in der Z-Richtung) gebildet werden. Eine zweite horizontale Isolierschicht 26 kann auf dem ersten vorläufigen horizontalen Verbindungsmuster 24 (z.B. in der Z-Richtung) gebildet werden. Ein zweites horizontales Verbindungsmuster 34 kann auf der zweiten horizontalen Isolierschicht 26 (z.B. in der Z-Richtung) gebildet werden.
  • Eine erste Formstruktur 101 kann auf dem Substrat 10 gebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das Substrat 10 ein Halbleitersubstrat enthalten. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 5 aufgezeigt, kann die erste Formstruktur 101 direkt auf dem zweiten horizontalen Verbindungsmuster 34 (z.B. in der Z-Richtung) gebildet werden.
  • Die Bildung der ersten Formstruktur 101 kann das Bilden erster Zwischenschicht-Isolierschichten 110 und erster vorläufiger Gate-Schichten 130, die abwechselnd und wiederholt auf dem Substrat 10 (z.B. in die Z-Richtung) gestapelt sind, enthalten. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 ein Isoliermaterial, wie Siliziumoxid, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 ein anderes Material als die ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 enthalten. Zum Beispiel können die ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 Siliziumnitrid enthalten.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 Polysilizium enthalten.
  • Erste Aussparungen T1 können auf dem Substrat 10 gebildet werden, um durch die erste Formstruktur 101 hindurchzugehen und das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 freizulegen. Die ersten Aussparungen T1 können eine Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen, die in Richtung der oberen Oberfläche 10s des Substrats abnimmt. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 6 gezeigt, kenn ein erstes Trennabstandsstück 151 auf seitlichen Oberflächen der ersten Aussparungen T1 gebildet werden, um einen Abschnitt der freigelegten oberen Oberfläche des zweiten horizontalen Verbindungsmusters 34 zu bedecken. In einem Ausführungsbeispiel kann das erste Trennabstandsstück 151 ein Film sein, der in einer nachfolgenden Operation entfernt werden kann. Das erste Trennabstandsstück 151 kann Siliziumnitrid enthalten, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
  • Bezugnehmend auf 6 kann eine erste Vertiefung RC1 gebildet werden, die sich von der ersten Aussparung T1 aus in Richtung des Substrats 10 (z.B. in die Z-Richtung) erstreckt. Zum Beispiel kann die erste Vertiefung RC1 durch das zweite horizontale Verbindungsmuster 34 und die zweite horizontale Isolierschicht 26 hindurchgehen, um das erste vorläufige horizontale Verbindungsmuster 24 zu berühren. Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 6 gezeigt, kann sich die erste Vertiefung RC1 zu einer Position zwischen oberen und unteren Oberflächen des ersten vorläufigen horizontalen Verbindungsmusters 24 erstrecken.
  • Erste Opfer-Trennstrukturen 161, welche die erste Aussparung T1 und die erste Vertiefung RC1 füllen, können gebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel können erste Opfer-Trennstrukturen 161 Polysilizium enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann eine Dicke (z.B. Länge zwischen einer Deckfläche und Bodenoberfläche in der Z-Richtung) einer ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer obersten Position unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110 angeordnet ist, größer sein als eine Dicke einer jeden der verbleibenden ersten Zwischenschicht-Isolierschichten 110.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann ein oberer Bereich von jedem der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht, des ersten Trennabstandsstücks 151 und der ersten Opfer-Trennstrukturen 161 entfernt werden, zum Beispiel durch eine chemisch-mechanische Polieroperation.
  • Bezugnehmend auf 7 können obere Bereiche der ersten Opfer-Trennstrukturen 161 derart eingraviert werden, dass sie erste vorläufige Trennstrukturen 162 bilden. Ein Verschluss-Trennabstandsstück 152, das die ersten vorläufigen Trennstrukturen 162 (z.B. eine Deckfläche der ersten vorläufigen Trennstrukturen 162) bedeckt, kann gebildet werden. Seitliche Oberflächen des Verschluss-Trennabstandsstücks 152 (z.B. seitliche Enden in der Y-Richtung) können das erste Trennabstandsstück 151 berühren. In einem Ausführungsbeispiel können die Verschluss-Trennabstandsstücke 152 Siliziumnitrid enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Eine obere Oberfläche des Verschluss-Trennabstandsstücks 152 kann im Wesentlichen koplanar zu einer oberen Oberfläche der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht und einer oberen Oberfläche des ersten Trennabstandsstücks 151 sein.
  • Bezugnehmend auf 8 kann eine intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 auf der ersten Formstruktur 101 gebildet werden. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 8 gezeigt, kann ein Bodenabschnitt der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 direkt auf einem Deckabschnitt des Verschluss-Trennabstandsstücks 152 und der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 110 angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 ein Isoliermaterial, wie Siliziumoxid, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Ein erste vertikale Öffnung kann gebildet werden, um durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115, die erste Formstruktur 101, das zweite horizontale Verbindungsmuster 34, die zweite horizontale Isolierschicht 26, das erste vorläufige horizontale Verbindungsmuster 24 und die erste horizontale Isolierschicht 22 hindurchzugehen, und um sich unter der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 zu erstrecken. Die erste vertikale Öffnung kann eine Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen, die in Richtung der oberen Oberfläche 10s des Substrats abnimmt.
  • Ein erstes vertikales Abstandsstück 51, das untere und seitliche Oberflächen der ersten vertikalen Öffnung bedeckt, kann gebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel kann das erste vertikale Abstandsstück 51 Siliziumnitrid enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Eine erste vorläufige vertikale Struktur 61, welche die erste vertikale Öffnung füllt und das erste vertikale Abstandsstück 51 berührt, kann gebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel kann die erste vorläufige vertikale Struktur 61 Polysilizium enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Eine obere Oberfläche der ersten vorläufigen vertikalen Struktur 61 kann im Wesentlich koplanar zu einer oberen Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 und einer oberen Oberfläche des ersten vertikalen Abstandsstücks 51 sein.
  • Bezugnehmend auf 9 kann eine zweite Formstruktur 201 auf der ersten Formstruktur 101 gebildet werden. Die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 kann zwischen der ersten Formstruktur 101 und der zweiten Formstruktur 201 eingesetzt sein. Eine Bodenoberfläche der zweiten Formstruktur 201 kann direkt auf einer Deckfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 angeordnet sein.
  • Die Bildung der zweiten Formstruktur 201 kann das Bilden zweiter Zwischenschicht-Isolierschichten 210 und zweiter vorläufiger Gate-Schichten 230, die abwechselnd und wiederholt auf der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht 115 (z.B. in die Z-Richtung) gestapelt sind, enthalten. In einem Ausführungsbeispiel können die zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 ein Isoliermaterial, wie Siliziumoxid, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • In einem Ausführungsbeispiel können die zweiten vorläufigen Gate-Schichten 230 ein anderes Material als die zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 enthalten. Zum Beispiel können die zweiten vorläufigen Gate-Schichten 230 Siliziumnitrid enthalten.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die zweiten vorläufigen Gate-Schichten 230 Polysilizium enthalten.
  • Eine vorläufige obere Zwischenschicht-Isolierschicht 214 kann auf einer zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210U an einer obersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 gebildet werden. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 9 gezeigt, kann eine Bodenoberfläche der vorläufigen oberen Zwischenschicht-Isolierschicht 214 direkt auf einer Deckfläche der zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210U angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die vorläufige obere Zwischenschicht-Isolierschicht 214 Siliziumnitrid enthalten.
  • Eine zweite vertikale Öffnung kann gebildet werden, um durch die vorläufige obere Zwischenschicht-Isolierschicht 214 und die zweite Formstruktur 201 hindurchzugehen und einen oberen Bereich der ersten vorläufigen vertikalen Struktur 61 zu berühren. Die zweite vertikale Öffnung kann eine Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen, die in Richtung der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 abnimmt. Ein zweites vertikales Abstandsstück 52, das seitliche Oberflächen der zweiten vertikalen Öffnung bedeckt, kann gebildet werden.
  • Eine zweite Vertiefung RC2, die sich mit einer vorbestimmten Tiefe von der zweiten vertikalen Öffnung aus in Richtung der ersten vorläufigen vertikalen Struktur 61 erstreckt (z.B. in die Z-Richtung), kann gebildet werden. Die zweite Vertiefung RC2 kann den oberen Bereich der ersten vorläufigen vertikalen Struktur 61 berühren.
  • In einem Ausführungsbeispiel, da ein oberes Ende der ersten vorläufigen vertikalen Struktur 61 höher (z.B. in der Z-Richtung) als ein oberes Ende der ersten vorläufigen Trennstrukturen 162 und ein oberes Ende der Verschluss-Trennabstandsstücke 152 angeordnet sein kann, kann die zweite Vertiefung RC2 mit einer gewünschten Tiefe vertieft werden, ohne dabei die ersten vorläufigen Trennstrukturen 162, die Verschluss-Trennabstandsstücke 152 und die ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 zu berühren.
  • In einem weiteren in 9 gezeigten Ausführungsbeispiel fluchten die zweite vertikale Öffnung und die erste vertikale Öffnung womöglich nicht in der Z-Richtung. Somit kann ein unteres Ende der zweiten vertikalen Öffnung die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 teilweise berühren und die zweite Vertiefung RC2 kann die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 teilweise berühren.
  • Bezugnehmend auf 10 kann die erste vorläufige vertikale Struktur 61, welche die erste vertikale Öffnung, das erste vertikale Abstandsstück 51 und das zweite vertikale Abstandsstück 52 füllt, entfernt werden und erste und zweite vertikale Strukturen 80a1 und 80a2 können gebildet werden. Wie zuvor beschrieben, können die ersten und zweiten vertikalen Strukturen 80a1 und 80a2 ein Lückenfüllisoliermuster 81, ein vertikales Kanalmuster 82 auf dem Lückenfüllisoliermuster 81, einen Tunnelisolierfilm 83 auf dem vertikalen Kanalmuster 82, einen Ladungsspeicherfilm 84 auf dem Tunnelisolierfilm 83, einen Blockierungsisolierfilm 85 auf dem Ladungsspeicherfilm 84, und ein Verschlussmuster 86, das eine obere Oberfläche des Lückenfüllisoliermusters 81 bedeckt, enthalten. Der Blockierungsisolierfilm 85, der Ladungsspeicherfilm 84, der Tunnelisolierfilm 83, das vertikale Kanalmuster 82 und das Lückenfüllisoliermuster 81 können von seitlichen Oberflächen der vertikalen Strukturen 80a1 und 80a2 aus nacheinander nach innen gebildet werden.
  • Eine obere Oberfläche des Verschlussmusters 86 und eine obere Oberfläche einer zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht, die an einer obersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten 210 angeordnet ist, können im Wesentlichen koplanar zueinander sein.
  • Eine obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 kann gebildet werden, um die obere Oberfläche des Verschlussmusters 86 und die obere Oberfläche der zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210U zu bedecken. Wie zum Beispiel in dem Ausführungsbeispiel aus 14 gezeigt, kann die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 direkt auf der zweiten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht 210U zu dem Verschlussmuster 86 (z.B. in der Z-Richtung) angeordnet sein. In einem Ausführungsbeispiel kann die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 ein Isoliermaterial, wie Siliziumoxid, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Bezugnehmend auf 11 kann eine zweite Aussparung gebildet werden, um durch die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215, die zweite Formstruktur 201, die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht 115 und das Verschluss-Trennabstandsstück 152 hindurchzugehen. Die zweite Aussparung kann eine Breite (z.B. Länge in die Y-Richtung) aufweisen, die in Richtung der oberen Oberfläche 10s des Substrats 10 abnimmt. Ein zweites Trennabstandsstück 153 kann gebildet werden, um seitliche Oberflächen der zweiten Aussparung zu bedecken.
  • Ein oberer Bereich UR der zweiten Aussparung kann die erste vorläufige Trennstruktur 162 freilegen. Die erste vorläufige Trennstruktur 162 kann durch den oberen Bereich UR der zweiten Aussparung entfernt werden, um einen unteren Bereich LR der zweiten Aussparung zu bilden.
  • Wie in dem Ausführungsbeispiel aus 11 gezeigt, können die zweite horizontale Isolierschicht 26, das erste vorläufige horizontale Verbindungsmuster 24 und die erste horizontale Isolierschicht 22 entfernt werden, um einen horizontalen Bereich HR zu bilden, nachdem die erste vorläufige Trennstruktur 162 entfernt wird. Abschnitte des Blockierungsisolierfilms 85, des Ladungsspeicherfilms 84 und des Tunnelisolierfilms 83 der vertikalen Strukturen 80a1 und 80a2 können während der Operation zur Bildung des horizontalen Bereichs HR entfernt werden, um einen vertikalen Bereich VR zu bilden, der einen Abschnitt, der sich zwischen dem zweiten horizontalen Verbindungsmuster 34 und dem vertikalen Kanalmuster 82 erstreckt, und einen Abschnitt, der sich zwischen dem Substrat 10 und dem vertikalen Kanalmuster 82 erstreckt, enthält.
  • Die obere Oberfläche 10s des Substrats 10 kann durch den horizontalen Bereich HR freigelegt werden und die seitliche Oberfläche des vertikalen Kanalmusters 82 kann durch den vertikalen Bereich VR freigelegt werden.
  • Bezugnehmend auf 12 kann eine erste horizontale Verbindungsschicht, die den horizontalen Bereich HR und den vertikalen Bereich VR füllt, gebildet werden. Eine untere Oberfläche der ersten horizontalen Verbindungsschicht kann das Substrat berühren und eine obere Oberfläche der ersten horizontalen Verbindungsschicht kann das zweite horizontale Verbindungsmuster berühren.
  • Ein Abschnitt der ersten horizontalen Verbindungsschicht, der durch den oberen Bereich UR und den unteren Bereich LR der zweiten Aussparung freigelegt wird, kann entfernt werden, um ein erstes horizontales Verbindungsmuster 32 zu bilden.
  • Das erste Trennabstandsstück 151 und das zweite Trennabstandsstück 153 können dann entfernt werden.
  • Bezugnehmend auf 13 können die ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 und die zweiten vorläufigen Gate-Schichten 230, die durch den oberen Bereich UR und den unteren Bereich LR freigelegt werden, entfernt werden, um erste Hohlräume und zweite Hohlräume zu bilden.
  • Bezugnehmend auf 14 können erste Gate-Schichten 120, welche die ersten Hohlräume, die durch Entfernen der ersten vorläufigen Gate-Schichten 130 gebildet werden, füllen, und zweite Gate-Schichten 220, welche die zweiten Hohlräume, die durch Entfernen der zweiten vorläufigen Gate-Schichten 230 gebildet werden, füllen, gebildet werden. In einem Ausführungsbeispiel können die ersten Gate-Schichten 120 und die zweiten Gate-Schichten 220 zum Beispiel gleichzeitig gebildet werden.
  • Als nächstes bezugnehmend auf 2A können der obere Bereich UR und der untere Bereich LR gefüllt werden, um die Trennstrukturen 180 zu bilden. Die Deckschicht 232, welche die obere Oberfläche der Trennstruktur 180 und die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 bedeckt, kann gebildet werden. Der Kontaktstecker 235 kann gebildet werden, um durch die Deckschicht 232 und die obere Zwischenschicht-Isolierschicht 215 hindurchzugehen und das Verschlussmuster 86 der vertikalen Struktur 80 zu berühren. Die leitfähigen Leitungen 240 können gebildet werden, um die Kontaktstecker 235 zu berühren und auf der Deckschicht 232 angeordnet zu sein. In einem Ausführungsbeispiel können die leitfähigen Leitungen 240 mindestens ein metallisches Material, ausgewählt aus Wolfram (W), Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Wolframnitrid (WN), Tantalnitrid (TaN), Titannitrid (TiN) oder einer Kombination daraus, enthalten. Allerdings sind Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte nicht darauf beschränkt.
  • Nach Ausführungsbeispielen der vorliegenden erfinderischen Konzepte ist ein Verfahren zur Herstellung einer Halbleitervorrichtung vorgesehen, in dem eine Aussparung, die eine Operation zur Trennung von Gate-Schichten von mehreren Stapeln von Halbleitervorrichtungen bildet, einer Kanalöffnung, welche eine Operation bildet, vorausgeht. Diese Operationsreihenfolge verhindert, dass ein Mangel zwischen der Trennstruktur und der vertikalen Struktur auftritt, selbst wenn der Abstand zwischen der Trennstruktur und der vertikalen Struktur reduziert wird. Somit bietet das Verfahren eine Halbleitervorrichtung mit verbesserter Integrationsdichte und Zuverlässigkeit.
  • Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden erfinderischen Konzepte oben aufgezeigt und beschrieben worden sind, ist für einen Fachmann deutlich, dass Modifikationen und Variationen vorgenommen werden können, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden erfinderischen Konzepte, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen definiert sind, abzuweichen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 1020190092534 [0001]

Claims (21)

  1. Halbleitervorrichtung, aufweisend: eine erste Stapelgruppe, die erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf einem Substrat gestapelt sind; eine zweite Stapelgruppe, die zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind; Trennstrukturen, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurchgehen und in einer ersten Richtung, die parallel zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, voneinander beabstandet sind, wobei jede der Trennstrukturen einen ersten Trennbereich und einen zweiten Trennbereich, der auf dem ersten Trennbereich in einer zweiten Richtung, die eine Dickenrichtung des Substrats ist, angeordnet ist, enthält; eine vertikale Struktur, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe hindurchgeht und zwischen den Trennstrukturen in der ersten Richtung angeordnet ist, wobei die vertikale Struktur einen ersten vertikalen Bereich und einen zweiten vertikalen Bereich, der auf dem ersten vertikalen Bereich in der zweiten Richtung angeordnet ist, enthält; und eine leitfähige Leitung, die mit der vertikalen Struktur auf der zweiten Stapelgruppe elektrisch verbunden ist, wobei der erste vertikale Bereich einen ersten oberen vertikalen Bereich benachbart zu dem zweiten vertikalen Bereich und einen ersten unteren vertikalen Bereich benachbart zum Substrat aufweist, wobei der zweite vertikale Bereich einen zweiten unteren vertikalen Bereich benachbart zu dem ersten vertikalen Bereich und mit einer Breite, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs, und einen zweiten oberen vertikalen Bereich benachbart zu der leitfähigen Leitung aufweist, wobei der erste Trennbereich einen ersten oberen Trennbereich benachbart zum zweiten Trennbereich und einen ersten unteren Trennbereich benachbart zum Substrat aufweist, wobei der zweite Trennbereich einen zweiten unteren Trennbereich benachbart zum ersten Trennbereich und mit einer Breite, die kleiner ist als eine Breite des ersten oberen Trennbereichs, und einen zweiten oberen Trennbereich benachbart zu der leitfähigen Leitung aufweist, und wobei ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten vertikalen Bereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats größer ist als ein Abstand zwischen einem oberen Ende des ersten Trennbereichs und einer oberen Oberfläche des Substrats.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die vertikale Struktur einen ersten Biegungsabschnitt aufweist, der durch einen Unterschied in der Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs und der Breite des zweiten unteren vertikalen Bereichs gebildet wird; und jede der Trennstrukturen einen zweiten Biegungsbereich aufweist, der durch einen Unterschied in der Breite des ersten oberen Trennbereichs und der Breite des zweiten unteren Trennbereichs gebildet wird.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: eine Breite des ersten unteren vertikalen Bereichs kleiner ist als die Breite des ersten oberen vertikalen Bereichs; und die Breite des zweiten unteren vertikalen Bereichs kleiner ist als eine Breite des zweiten oberen vertikalen Bereichs.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: eine Breite des ersten unteren Trennbereichs kleiner ist als die Breite des ersten oberen Trennbereichs, und die Breite des zweiten unteren Trennbereichs kleiner ist als eine Breite des zweiten oberen Trennbereichs.
  5. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei jeder der ersten und zweiten Trennbereiche und jeder der ersten und zweiten vertikalen Bereiche schräge seitliche Oberflächen aufweist, die sich in Richtung des Substrats verengen.
  6. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: eine obere Zwischenschicht-Isolierschicht, die auf der zweiten Stapelgruppe angeordnet ist, wobei sich die Trennstrukturen durch die zweite Stapelgruppe und die obere Zwischenschicht-Isolierschicht in der zweiten Richtung erstrecken, und eine Länge des zweiten Trennbereichs in der zweiten Richtung größer ist als eine Länge des zweiten vertikalen Bereichs in der zweiten Richtung.
  7. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die erste Stapelgruppe eine erste oberste Gate-Schicht aufweist, die an einer obersten Position unter den ersten Gate-Schichten angeordnet ist, und die zweite Stapelgruppe eine zweite unterste Gate-Schicht aufweist, die an einer untersten Position unter den zweiten Gate-Schichten angeordnet ist, wobei ein oberes Ende des ersten unteren vertikalen Bereichs durch einen ersten Abstand von der ersten obersten Gate-Schicht beabstandet ist, und ein oberes Ende des ersten unteren Trennbereichs durch einen zweiten Abstand, der kleiner ist als der erste Abstand, von der ersten obersten Gate-Schicht beabstandet ist.
  8. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die vertikale Struktur ein Lückenfüllisoliermuster, ein vertikales Kanalmuster, das Seiten- und Bodenoberflächen des Lückenfüllisoliermusters bedeckt, einen Tunnelisolierfilm, der Seiten- und Bodenoberflächen des vertikalen Kanalmusters bedeckt, einen Ladungsspeicherfilm, der Seiten- und Bodenoberflächen des Tunnelisolierfilms bedeckt, und einen Blockierungsisolierfilm, der Seiten- und Bodenoberflächen des Ladungsspeicherfilms bedeckt, aufweist, wobei der Blockierungsisolierfilm, der Ladungsspeicherfilm, der Tunnelisolierfilm, das vertikale Kanalmuster und das Lückenfüllisoliermuster von einer seitlichen Oberfläche der vertikalen Struktur aus nacheinander nach innen ausgerichtet sind.
  9. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, ferner aufweisend: einen Kontaktstecker auf der vertikalen Struktur, wobei die vertikale Struktur ferner ein Verschlussmuster aufweist, das einen oberen Abschnitt des Lückenfüllisoliermusters bedeckt und mit dem vertikalen Kanalmuster verbunden ist, wobei das Verschlussmuster dotiertes Polysilizium enthält, und der Kontaktstecker mit dem Verschlussmuster und der leitfähigen Leitung elektrisch verbunden ist.
  10. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein mittlerer Abschnitt des ersten vertikalen Bereichs mit einem mittleren Abschnitt des zweiten vertikalen Bereichs in der zweiten Richtung fluchtet.
  11. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend: ein erstes horizontales Verbindungsmuster, das zwischen dem Substrat und der ersten Stapelgruppe angeordnet ist; und ein zweites horizontales Verbindungsmuster, das zwischen dem ersten horizontalen Verbindungsmuster und der ersten Stapelgruppe angeordnet ist, wobei sich das erste und zweite horizontale Verbindungsmuster parallel zu der oberen Oberfläche des Substrats erstrecken und die vertikale Struktur berühren.
  12. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 11, wobei das erste horizontale Verbindungsmuster ferner Verlängerungsabschnitte aufweist, die den ersten unteren vertikalen Bereich berühren und sich in der zweiten Richtung erstrecken.
  13. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen Peripherieschaltungsbereich, der unterhalb des Substrats angeordnet ist und Schaltungselemente aufweist.
  14. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Substrat; erste Gate-Schichten, die auf einer oberen Oberfläche des Substrats gestapelt sind und in einer ersten Richtung senkrecht zu der oberen Oberfläche des Substrats voneinander beabstandet sind; eine intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht, die auf einer ersten obersten Gate-Schicht angeordnet ist, die an einer obersten Position unter den ersten Gate-Schichten angeordnet ist; zweite Gate-Schichten, die auf der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht gestapelt sind und in der ersten Richtung voneinander beabstandet sind; eine vertikale Struktur, welche durch die ersten Gate-Schichten, die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht und die zweiten Gate-Schichten hindurchgeht; und eine Trennstruktur, welche durch die ersten Gate-Schichten, die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht und die zweiten Gate-Schichten hindurchgeht, wobei die vertikale Struktur einen ersten Biegungsabschnitt aufweist, der sich von einem Abschnitt, der durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht hindurchgeht, zu einer oberen Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht erstreckt, und die Trennstruktur einen zweiten Biegungsabschnitt aufweist, der sich von einem Abschnitt, der durch die intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht hindurchgeht, zu einer unteren Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht erstreckt.
  15. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14, wobei: der erste Biegungsabschnitt auf einer gleichen Höhe wie die obere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht angeordnet ist; und der zweite Biegungsabschnitt auf der gleichen Höhe wie die untere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht angeordnet ist.
  16. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der erste Biegungsabschnitt eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht berührt, die auf einer Deckfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht angeordnet ist.
  17. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 14, wobei der zweite Biegungsabschnitt durch eine erste Lücke unterhalb des ersten Biegungsabschnitts angeordnet ist.
  18. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Substrat; eine erste Stapelgruppe, die erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf dem Substrat gestapelt sind, wobei die erste Stapelgruppe eine erste oberste Zwischenschicht-Isolierschicht enthält, die an einer obersten Position unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist; eine zweite Stapelgruppe, die zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind, wobei die zweite Stapelgruppe eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht enthält, die an einer untersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist; eine vertikale Struktur, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe in einer ersten Richtung, die senkrecht zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, hindurchgeht; und Trennstrukturen, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe in der ersten Richtung hindurchgehen, wobei die vertikale Struktur einen ersten unteren Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht und einen ersten oberen Biegungsabschnitt benachbart zu der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht aufweist, und die Trennstrukturen einen zweiten Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht aufweisen, wobei der zweite Biegungsabschnitt niedriger als jeder der ersten unteren und oberen Biegungsabschnitte angeordnet ist.
  19. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 18, wobei: die vertikale Struktur eine erste seitliche Oberfläche, die sich in der ersten Richtung vom ersten unteren Biegungsabschnitt in Richtung der ersten Stapelgruppe erstreckt, und eine zweite seitliche Oberfläche, die sich in der ersten Richtung vom ersten unteren Biegungsabschnitt in Richtung der zweiten Stapelgruppe erstreckt, aufweist, wobei sich der erste untere Biegungsabschnitt von der ersten seitlichen Oberfläche in Richtung der Trennstruktur erstreckt und mit der zweiten seitlichen Oberfläche verbunden ist.
  20. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 19, ferner aufweisend: eine intermediäre Zwischenschicht-Isolierschicht, die zwischen der ersten Stapelgruppe und der zweiten Stapelgruppe angeordnet ist, wobei eine obere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht im Wesentlichen komplanar mit dem ersten oberen Biegungsabschnitt ist und eine untere Oberfläche der intermediären Zwischenschicht-Isolierschicht im Wesentlichen komplanar mit dem zweiten Biegungsabschnitt ist.
  21. Halbleitervorrichtung, aufweisend: ein Substrat; eine erste Stapelgruppe, die erste Zwischenschicht-Isolierschichten und erste Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf dem Substrat gestapelt sind, wobei die erste Stapelgruppe eine erste oberste Zwischenschicht-Isolierschicht enthält, die an einer obersten Position unter den ersten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist; eine zweite Stapelgruppe, die zweite Zwischenschicht-Isolierschichten und zweite Gate-Schichten aufweist, die abwechselnd und wiederholt auf der ersten Stapelgruppe gestapelt sind, wobei die zweite Stapelgruppe eine zweite unterste Zwischenschicht-Isolierschicht enthält, die an einer untersten Position unter den zweiten Zwischenschicht-Isolierschichten angeordnet ist; eine vertikale Struktur, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe in einer ersten Richtung, die senkrecht zu einer oberen Oberfläche des Substrats ist, hindurchgeht, wobei die vertikale Struktur einen ersten vertikalen Bereich und einen zweiten vertikalen Bereich, der auf dem ersten vertikalen Bereich angeordnet ist, aufweist, wobei der erste vertikale Bereich und der zweite vertikale Bereich erste seitliche Seitenoberflächen, die miteinander in der ersten Richtung fluchten, und zweite seitliche Seitenoberflächen, die miteinander in der ersten Richtung fluchten, aufweisen; und Trennstrukturen, welche durch die erste und zweite Stapelgruppe in der ersten Richtung hindurchgehen, wobei die vertikale Struktur einen ersten Biegungsabschnitt auf den zweiten seitlichen Seitenoberflächen aufweist, wobei der erste Biegungsabschnitt benachbart zu der zweiten untersten Zwischenschicht-Isolierschicht ist; und wobei die Trennstrukturen einen zweiten Biegungsabschnitt benachbart zu der ersten obersten Zwischenschicht-Isolierschicht und auf einer niedrigeren Ebene als der erste Biegungsabschnitt angeordnet aufweisen.
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