JP2012094869A - 3次元半導体記憶素子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の素子によれば、積層構造体が基板上に配置されて第1の方向に延長される。積層構造体は交互に反復的に積層されたゲートパターン及び絶縁パターンを含む。垂直形活性パターンが積層構造体を貫通する。積層構造体は第1の部分及び第2の部分を含み、積層構造体の第2の部分は第1の方向と垂直である第2の方向に第1の部分より小さい幅を有する。積層構造体の第2の部分の横にストラッピングコンタクトプラグが配置されて、共通ソース領域と接触される。
【選択図】図1A
Description
103a バッファー誘電パターン
110a 絶縁パターン
120 垂直形半導体パターン
125 充填誘電パターン
127 キャッピング半導体パターン
130 垂直形活性パターン
135 キャッピング誘電パターン
150 共通ソース領域
160 多層誘電膜
170 積層構造体
180 ストラッピングコンタクトプラグ
190a ビットライン
190b ストラッピングライン
GSG、CG、SSG ゲートパターン
Claims (20)
- 基板上に配置され、第1の方向に延長された積層構造体であって、交互に反復的に積層された複数のゲートパターン及び複数の絶縁パターンを含み、第1の部分及び第2の部分を含み、前記第2の部分が前記第1の方向と垂直である第2の方向に前記第1の部分より小さい幅を有する積層構造体と、
前記積層構造体を貫通する複数の垂直形活性パターンと、
前記各垂直形活性パターンの側壁と前記各ゲートパターンとの間に介在された多層誘電膜と、
前記積層構造体の一側の前記基板内に形成された共通ソース領域と、
前記共通ソース領域の上に配置されたストラッピングコンタクトプラグと、を含み、
前記ストラッピングコンタクトプラグは前記積層構造体の第2の部分の横に位置された3次元半導体記憶素子。 - 前記積層構造体の第1の部分は、互いに対向され、前記第1の方向に並べて延長された第1の側壁及び第2の側壁を有し、
前記積層構造体の第2の部分は互いに対向された第1の側壁及び第2の側壁を有し、
前記積層構造体の第2の部分の前記第1の側壁は前記第1の部分の前記第1の側壁を基準に横に凹み、
前記ストラッピングコンタクトプラグは前記第2の部分の前記第1の側壁の横に位置された請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記第1の部分の前記第2の側壁及び前記第2の部分の前記第2の側壁は前記第1の方向に延長された1つの平らな側壁をなす請求項2に記載の3次元半導体記憶素子。
- 前記第2の部分の前記第2の側壁は前記第1の部分の前記第2の側壁を基準に横に凹んでいる請求項2に記載の3次元半導体記憶素子。
- 前記共通ソース領域は前記第1の方向に延長され、
前記共通ソース領域は前記積層構造体の前記第1の部分の横に位置された非ランディング部及び前記積層構造体の前記第2の部分の横に位置されたランディング部を含み、前記ランディング部の前記第2の方向の幅は前記非ランディング部の前記第2の方向の幅に比べて大きい請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記共通ソース領域の上に配置された素子分離パターンをさらに含み、
前記ストラッピングコンタクトプラグは前記素子分離パターンを貫通して前記共通ソース領域と電気的に接続された請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記積層構造体の両側壁の上に配置された絶縁スペーサーをさらに含み、
前記絶縁スペーサーの一部分は前記ストラッピングコンタクトプラグ及び前記積層構造体の前記第2の部分の間に介在され、前記ストラッピングコンタクトプラグは前記絶縁スペーサーと接触された請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記垂直形活性パターンの上端に電気的に接続されたビットラインと、
前記ストラッピングコンタクトプラグの上部面に電気的に接続されたストラッピングラインと、をさらに含む請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記ビットライン及び前記ストラッピングラインは前記基板の上部面から同一なレベルに位置し、
前記ビットライン及び前記ストラッピングラインは前記第2の方向に並べて延長された請求項8に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記多層誘電膜の少なくとも一部は横に延長されて前記各ゲートパターンの上部面及び下部面を覆う請求項1に記載の3次元半導体記憶素子。
- 基板上に配置され、第1の方向に並べて延長され、前記第1の方向と垂直である第2の方向に互いに離隔された複数の積層構造体であって、交互に反復的に積層された複数のゲートパターン及び複数の絶縁パターンを含む複数の積層構造体と、
前記各積層構造体を貫通する複数の垂直形活性パターンと、
前記各垂直形活性パターンの側壁と前記各ゲートパターンとの間に介在された多層誘電膜と、
前記複数の積層構造体の間に定義された複数のトレンチの下の基板内に形成された共通ソース領域と、
前記共通ソース領域の中のいずれか1つに電気的に接続されたストラッピングコンタクトプラグと、を含み、
前記ストラッピングコンタクトプラグの両側に隣接する一対の前記積層構造体の中で少なくとも1つは第1の部分、及び前記第1の部分より前記第2の方向の幅が小さい第2の部分を含み、前記ストラッピングコンタクトプラグは前記第2の部分の横に位置された3次元半導体記憶素子。 - 前記ストラッピングコンタクトプラグと電気的に接続された共通ソース領域は非ランディング部及びランディング部を含み、
前記ランディング部は前記第2の方向に前記非ランディング部より大きい幅を有し、
前記ランディング部及び前記積層構造体の前記第2の部分は前記第2の方向に配列された請求項11に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記ストラッピングコンタクトプラグは複数に提供され、前記複数のストラッピングコンタクトプラグは前記共通ソース領域に各々電気的に接続され、
前記積層構造体の各々は前記第1の部分及び前記第2の部分を含み、
前記ストラッピングコンタクトプラグ及び前記積層構造体の前記第2の部分は前記第2の方向に沿って交互に反復的に配列された請求項11に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記基板内に形成され、前記第2の方向に延長されて前記共通ソース領域を連結する接続ドーピングされた領域と、
前記ストラッピングコンタクトプラグの上部面に電気的に接続され、前記第2の方向に延長されたストラッピングラインと、をさらに含み、
前記ストラッピングラインの下の前記ストラッピングコンタクトプラグの個数は前記共通ソース領域の個数より少ない請求項11に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記各トレンチの両内側壁の上に各々配置された一対の絶縁スペーサーをさらに含み、
前記ストラッピングコンタクトプラグと電気的に接続された共通ソース領域の上のトレンチは前記積層構造体の前記第1の部分の横に位置された第1の領域、及び前記積層構造体の前記第2の部分の横に位置された第2の領域を含み、
前記第1の領域内で前記一対の絶縁スペーサーは互いに接触され、前記第2の領域内で前記一対の絶縁スペーサーは互いに離隔されて、ホールが定義され、
前記ストラッピングコンタクトプラグは前記ホール内に配置された請求項11に記載の3次元半導体記憶素子。 - 基板上に一方向に並べて延長された一対の積層構造体であって、交互に反復的に積層された複数のゲートパターン及び絶縁パターンを含み、前記一対の積層構造体の間に第1の領域及び第2の領域を含むトレンチが定義され、前記第2の領域は前記第1の領域より大きい幅を有する一対の積層構造体と、
前記各積層構造体を貫通する複数の垂直形活性パターンと、
前記垂直形活性パターンの側壁と前記ゲートパターンとの間に介在された多層誘電膜と、
前記トレンチの下の基板内に形成された共通ソース領域と、
前記トレンチの両内側壁の上に各々配置された一対の絶縁スペーサーであって、前記第1の領域内で互いに接触され、前記第2の領域内で互いに離隔されてホールが定義される一対の絶縁スペーサーと、
前記ホール内に配置され前記共通ソース領域と電気的に接続されたストラッピングコンタクトプラグと、を含む3次元半導体記憶素子。 - 前記各積層構造体は前記トレンチの前記第1の領域の横に位置された第1の部分及び前記トレンチの前記第2の領域の横に位置された第2の部分を含み、
前記各積層構造体の前記第2の部分は前記第1の部分より小さい幅を有する請求項16に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記一対の積層構造体は一対の第1の積層構造体に該当し、前記トレンチは第1のトレンチに該当し、前記一対の絶縁スペーサーは一対の第1の絶縁スペーサーに該当し、
前記基板内に形成され、前記一対の第1の積層構造体が上に配置されたウェル領域と、
前記一対の第1の積層構造体と平行になり、前記ウェル領域の上に配置された一対の第2の積層構造体と、
前記一対の第2の積層構造体の間に定義された第2のトレンチ下のウェル領域内に形成され、前記ウェル領域より高いドーパント濃度を有するウェルピックアップ領域と、
前記第2のトレンチの両内側壁の上に各々配置された一対の第2の絶縁スペーサーであって、互いに離隔されて前記一方向に延長されたグルーブを定義する一対の第2の絶縁スペーサーと、
前記グルーブ内に配置され前記ウェルピックアップ領域と電気的に接続されたウェル導電ラインと、をさらに含む請求項16に記載の3次元半導体記憶素子。 - 前記ストラッピングコンタクトプラグは前記ウェル導電ラインと同一な導電物質を含む請求項18に記載の3次元半導体記憶素子。
- 前記第2のトレンチは均一な幅を有し、前記第2のトレンチの幅は前記第1のトレンチの前記第1の領域の幅より大きい請求項18に記載の3次元半導体記憶素子。
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