JP2021150310A - 半導体記憶装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】積層構造の強度を高めること。【解決手段】実施形態の半導体記憶装置1は、複数の第1の導電層WLが第1の絶縁層を介して積層され、階段部SRおよびメモリ部MRを有する積層体と、積層体内を所定の方向に延び、積層体を分割する帯状部LIと、を備え、帯状部LIは、階段部SRにおける側面に、複数の第1の導電層WLに跨って積層方向に連続的に延びる突起部NTを有する。帯状部LIは、突起部NT内に設けられた第2の絶縁層56と、複数の第1の導電層WLおよび第1の絶縁層の帯状部LIに向いた端面を覆い、メモリ部MRおよび階段部SRに亘って帯状部LI内を連続的に延びる第3の絶縁層52と、を有する。【選択図】図3
Description
本発明の実施形態は、半導体記憶装置に関する。
3次元不揮発性メモリでは、積層された複数の導電層に対してメモリセルが3次元に配置される。このような構成においては、積層構造の強度を如何に保つかが課題となる。
一つの実施形態は、積層構造の強度を高めることができる半導体記憶装置を提供することを目的とする。
実施形態の半導体記憶装置は、複数の第1の導電層が第1の絶縁層を介して積層され、前記複数の第1の導電層の端部が階段状となった階段部および複数のメモリセルが配置されるメモリ部を有する積層体と、前記メモリ部における前記積層体内を前記積層体の積層方向に延び、前記複数の第1の導電層の少なくとも一部とのそれぞれの交差部に前記メモリセルが形成される第1のピラーと、前記メモリ部および前記階段部における前記積層体内を前記積層方向および前記積層方向と交差する第1の方向に延び、前記積層体を分割する帯状部であって、前記階段部における側面に前記複数の第1の導電層に跨って前記積層方向に連続的に延びる複数の突起部を有する帯状部と、を備え、前記帯状部は、前記複数の突起部内に設けられた第2の絶縁層と、前記複数の突起部の位置では前記第2の絶縁層を介しながら、前記複数の第1の導電層および前記第1の絶縁層の前記帯状部に向いた端面を、前記複数の突起部の位置および隣接する前記複数の突起部間の位置を通して覆い、前記メモリ部および前記階段部に亘って前記帯状部内を連続的に延びる第3の絶縁層と、を有する。
以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
(半導体記憶装置の構成例)
図1は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の概略の構成例を示す断面図である。図1に示すように、半導体記憶装置1は、基板SB、周辺回路CUA、メモリ部MR、及び階段部SRを備える。
図1は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の概略の構成例を示す断面図である。図1に示すように、半導体記憶装置1は、基板SB、周辺回路CUA、メモリ部MR、及び階段部SRを備える。
基板SBは、例えばシリコン基板等の半導体基板である。基板SB上にはトランジスタTR及び配線等を含む周辺回路CUAが配置されている。
周辺回路CUAは、後述するメモリセルの動作に寄与する。周辺回路CUAは絶縁層50で覆われている。絶縁層50上にはソース線SLが配置されている。ソース線SL上には複数のワード線WLが積層されている。
複数のワード線WLには、ワード線WLを積層方向に貫通する複数のピラーPLが配置されている。ピラーPLとワード線WLとの交差部には複数のメモリセルが形成される。これにより、メモリセルが3次元に配置されたメモリ部MRが構成される。
メモリ部MR内には、ワード線WLを有さない貫通コンタクト領域OXBが配置される。貫通コンタクト領域OXBには、メモリ部MR下方の周辺回路CUAと、メモリ部MR上方の上層配線等とを接続するコンタクトC4が配置されている。
階段部SRは、例えばメモリ部MRのX方向両側に配置され、メモリ部MRへと向かって昇段していく階段状の構造を有する。このような構造は、複数のワード線WLが階段状に終端することで構成される。
個々のワード線WLの階段部SRにおける端部には、ワード線WLと上層配線等とを接続するコンタクトCCが配置されている。これにより、多層に積層されるワード線WLを個々に引き出すことができる。なお、本明細書においては、階段部SRの各段のテラス面が向いた方向を上方向と規定する。
次に、図2〜図5を用いて、半導体記憶装置1の詳細の構成例について説明する。
図2は、実施形態にかかる半導体記憶装置1のY方向に沿う断面図である。図2(a)はメモリ部MRの断面図であり、図2(b)は貫通コンタクト領域OXB近傍の断面図であり、図2(c)は階段部SRの断面図である。ただし、図2においては、基板SB及び周辺回路CUA等の絶縁層50下方の構造が省略されている。
図3は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の横断面図である。具体的には、図3は半導体記憶装置1が備える複数のワード線WLのうち、階段部SRの図2(c)の位置でコンタクトCCに接続されるワード線WLの高さ位置での横方向の断面図である。図3(a)はメモリ部MRの横断面図であり、図3(b)は貫通コンタクト領域OXB近傍の横断面図であり、図3(c)は階段部SRの横断面図である。
図2(a)〜(c)及び図3(a)〜(c)に示すように、半導体記憶装置1は、例えばソース線SL上に配置される積層部LMa,LMb、積層部LMa,LMbを覆う絶縁層53、及び絶縁層53上に配置される絶縁層54を備える。ソース線SLは例えばポリシリコン層等である。
積層部LMa,LMbは、第1の導電層としてのワード線WLと、第1の絶縁層としての絶縁層OLとが交互に複数積層された構成を有する。積層部LMbは、接合層JLを介して積層部LMa上に配置されている。ワード線WLは、例えばタングステン層またはモリブデン層等である。絶縁層OL及び接合層JLは、例えばSiO2層等である。
なお、図2(a)〜(c)の例では、積層部LMa,LMbはそれぞれ7層のワード線WLを有するが、ワード線WLの層数は任意である。また、積層部LMaは最下層のワード線WLの下方に選択ゲート線(不図示)を配置して構成されてもよく、積層部LMbは最上層のワード線WLの上方に選択ゲート線(不図示)を配置して構成されてもよい。
これ以降、積層部LMa,LMbを含む構成を積層体と呼ぶことがある。積層体に、図示しない選択ゲート線を含めてもよい。積層体に接合層JLを含めてもよい。積層体に、後述する貫通コンタクト領域OXBの積層部LMar,LMbrを含めてもよい。
積層部LMa,LMbは、メモリセルMCが3次元に複数配置されたメモリ部MRと、積層部LMa,LMbの端部が階段状となった階段部SRとを備える。積層部LMa,LMbは、X方向に延びる帯状部としてのコンタクトLIで分割されている。Y方向に複数配置されたコンタクトLIにより、メモリ部MRと階段部SRとは、ブロックと呼ばれる複数の領域に区画される。
複数のコンタクトLIは、絶縁層53、積層部LMa,LMb、及び接合層JLを積層方向に貫通し、ソース線SLに到達する。個々のコンタクトLIは、コンタクトLIの側壁を覆う第3の絶縁層としての絶縁層52を有する。絶縁層52の内側には第3の導電層としての導電層20が充填されている。絶縁層52は例えばSiO2層等である。導電層20は例えばポリシリコン層またはタングステン層等である。コンタクトLIの導電層20は、絶縁層54を貫通するプラグV0を介して上層配線と接続される。
プラグV0に接続する導電層20を有するコンタクトLIが、ソース線SL上に配置されることで、コンタクトLIは例えばソース線コンタクトとして機能する。ただし、コンタクトLIの代わりにSiO2層等の絶縁層で充填された帯状部が、積層部LMa,LMbをY方向に分割していてもよい。
また、積層部LMbのメモリ部MRには、最上層のワード線WLよりも上方をX方向に延びる絶縁部材(不図示)が配置されている。絶縁部材は、コンタクトLIにより区画された各ブロック内をY方向に並ぶピラーPLのうち、例えば中央のピラーPLの上部に、それらのピラーPLと交差するように配置される。絶縁部材により、Y方向に隣接する選択ゲート線(不図示)が積層部LMbの上方に形成される。絶縁部材は、例えば最上層のワード線WLより上方の導電層を選択ゲート線のパターンに区画している。
図2(a)及び図3(a)に示すように、メモリ部MRにおいては、2つのコンタクトLI間の積層部LMa,LMbに、複数の第1のピラーとしてのピラーPLがマトリクス状に配置されている。個々のピラーPLは、積層部LMa,LMb及び接合層JLを積層方向に貫通し、ソース線SLに到達している。
個々のピラーPLは、積層部LMaを貫通する構造物である第1のサブピラーとしてのピラーPLaと、積層部LMbを貫通する構造物である第2のサブピラーとしてのピラーPLbとが、接合層JLの高さ位置で接合された形状を有する。ピラーPLa,PLbは、例えば上面の径に比べて底面の径が狭いテーパ形状、または上面と底面との間の所定の高さ位置で径が広がったボーイング形状等を有することがある。
個々のピラーPLは、接合層JL中の接合部分に台座PDを有する。台座PDは、積層部LMaに配置されるピラーPLaの上面よりも大きな径を有する。
個々のピラーPLは、ピラーPLの外周側から順に、メモリ層ME、チャネル層CN、及びコア層CRを有する。チャネル層CNはピラーPLの底部にも配置される。メモリ層MEは、例えばピラーPLの外周側から順に、SiO2層等であるブロック層、SiN層等である電荷蓄積層、SiO2層等であるトンネル層が積層された層であり、チャネル層CNは例えばアモルファスシリコン層またはポリシリコン層等であり、コア層CRは例えばSiO2層等である。
ピラーPLのチャネル層CNは、絶縁層53,54を貫通するプラグCHを介してビット線等の上層配線と接続される。個々のピラーPLが、メモリ層MEと、プラグCHに接続するチャネル層CNとを有することにより、ピラーPLとワード線WLとのそれぞれの交差部には複数のメモリセルMCが形成される。
ただし、2つのコンタクトLI間に5つ並んだピラーPLのうち、例えば中央のピラーPLのように、上述の絶縁部材が上部に配置されたピラーPLはプラグCHを有さない。このようなピラーPLは、複数のピラーPLの規則的な配列を維持するために配置される。それらの側面にメモリセルは形成されないか、それらのメモリセルの機能は有効ではない。
図2(b)及び図3(b)に示すように、メモリ部MR内のX方向中央位置等の所定位置には貫通コンタクト領域OXBが配置されている。貫通コンタクト領域OXB内には、積層部LMa,LMbのワード線WLが絶縁層NLに置き換わった積層部LMar,LMbrが配置される。
すなわち、積層部LMar,LMbrは、絶縁層OLと、絶縁層OLとは異なる絶縁層NLとが交互に複数積層された構成を有する。絶縁層NLは例えばSiN層等である。積層部LMar,LMbrをそれぞれ構成する絶縁層NLの層数および高さ位置は、例えば積層部LMa,LMbをそれぞれ構成するワード線WLの層数および高さ位置と等しい。積層部LMar,LMbrをそれぞれ構成する絶縁層OLの層数および高さ位置は、例えば積層部LMa,LMbをそれぞれ構成する絶縁層OLの層数および高さ位置と等しい。積層部LMar,LMbr間には接合層JLが介在する。
貫通コンタクト領域OXBには、絶縁層53、積層部LMar,LMbr、接合層JL、及びソース線SLを積層方向に貫通し、基板SB上の周辺回路CUAに含まれるトランジスタTR(図1参照)等に電気的に接続されるコンタクトC4が配置される。コンタクトC4は、コンタクトC4の側壁を覆う絶縁層55と、絶縁層55の内側に充填される導電層30とを有する。絶縁層55は例えばSiO2層等である。導電層30は例えばタングステン層等である。コンタクトC4の導電層30は、絶縁層54を貫通するプラグV0を介して上層配線と接続される。
積層部LMar,LMbrは主に絶縁層NL,OLで構成されるため、積層部LMar,LMbrを貫通させてコンタクトC4を配置しても、貫通コンタクト領域OXBの周囲を囲む積層部LMa,LMbのワード線WLとの導通およびリーク電流の発生等を抑制することができる。また、図2(b)及び図3(b)では簡略化されて示しているが、貫通コンタクト領域OXB内には複数のコンタクトC4(図1参照)を並べて配置することがあり、そのような場合でも、複数のコンタクトC4間に絶縁層NL,OLで構成される積層部LMar,LMbrが配置されることで、複数のコンタクトC4同士における導通およびリーク電流の発生等を抑制することができる。コンタクトC4は導電層30の周囲に絶縁層55のライナを有するため、ワード線WL等との導通およびリーク電流の発生が更に抑えられる。
貫通コンタクト領域OXBのY方向両側には、X方向に延びる板状部BRが配置されている。板状部BRは、絶縁層53、積層部LMa,LMb、及び接合層JLを積層方向に貫通し、ソース線SLに到達する。板状部BRの内部は例えば絶縁層で充填されている。後述するように、板状部BRは、半導体記憶装置1の製造工程にて実施される絶縁層NLからワード線WLへの置き換えを、貫通コンタクト領域OXB内において阻害する。
貫通コンタクト領域OXBの周囲を囲む積層部LMa,LMbは、少なくともY方向において、板状部BRによって積層部LMar,LMbrと隔てられている。
貫通コンタクト領域OXB周囲の積層部LMa,LMbには、積層部LMa,LMbを貫通してソース線SLに到達する複数の柱状部HRが、マトリクス状に配置されている。個々の柱状部HRには、例えばSiO2層等の絶縁層が充填されている。
個々の柱状部HRは、積層部LMaを貫通する構造物である柱状部HRaと、積層部LMbを貫通する構造物である柱状部HRbとが、接合層JLの高さ位置で接合された形状を有する。柱状部HRa,HRbは、例えば上面の径に比べて底面の径が狭いテーパ形状、または上面と底面との間の所定の高さ位置で径が広がったボーイング形状等を有することがある。
個々の柱状部HRは、接合層JL中の接合部分に台座PDrを有する。台座PDrは、積層部LMaに配置される柱状部HRaの上面よりも大きな径を有する。
柱状部HRは、後述する半導体記憶装置1の製造工程において、製造途中の半導体記憶装置1が備える積層構造を支持する。
次に、階段部SRの詳細構成について説明する。
上述のように、階段部SRは、X方向においてメモリ部MRと隣接し、メモリ部MRへと向かって昇段していく。このため、階段部SRの断面構造はX方向位置によって異なる。メモリ部MRから最も遠い位置では、ソース線SL上には積層部LMaの最下層のワード線WL及び絶縁層OLが配置される。メモリ部MRに近付くにつれ、ソース線SL上の積層部LMaはより多くの層を有することとなり、更には、接合層JLを介して積層部LMbの各層が配置されていき、最もメモリ部MRに近い位置では、積層部LMbの最上層のワード線WL及び絶縁層OLが配置されることとなる。
図2(c)及び図3(c)には、下から3段目の階段部分が示されている。3段目の階段部分は、最下層の絶縁層OLを除き、3組のワード線WL及び絶縁層OLで構成される。それらの上層には絶縁層51が配置されている。このように、階段部SRの各段は、メモリ部MRにおける積層部LMbの上面の高さと略同じ高さになるよう、絶縁層51で覆われている。絶縁層51上には絶縁層53が配置され、絶縁層53上には絶縁層54が配置される。
3段目の階段部分において最上層となる下から3番目のワード線WLには、そのワード線WL上の絶縁層OL、絶縁層51,53を貫通するコンタクトCCが接続されている。コンタクトCCは、絶縁層54を貫通するプラグV0を介して上層配線と接続される。このように、階段部SRには、高さ方向に並ぶメモリセルMCにそれぞれ接続されるワード線WLが階段状に引き出され、階段部SRの各段に配置されるコンタクトCCに接続される。
コンタクトCCの周囲には、絶縁層51及び積層部LMa,LMbを貫通する複数の第2のピラーとしての柱状部HRが、マトリクス状に配置されている。図2(c)の位置においては、個々の柱状部HRは、絶縁層51の上面から積層部LMaの3段目の階段部分を貫通し、ソース線SLに到達している。階段部SRに配置される柱状部HRは、第3のサブピラーとしての柱状部HRaと第4のサブピラーとしての柱状部HRbとを備え、貫通コンタクト領域OXBに配置される柱状部HRと同様の構成および形状等を有する。
上述のコンタクトLIは、階段部SRにおいて、積層部LMa,LMbの積層方向に延びる突起部NTを両側面の外側に有する。突起部NTは、複数のワード線WL間に跨って積層部LMa,LMbの積層方向に延び、突起部NT内に第2の絶縁層としての絶縁層56を有する。なお、図2(c)には、コンタクトLIの突起部NTの位置における断面が示されている。図2(c)においては、コンタクトLIの突起部NTから外れた位置の側面を破線で示している。
図3(c)の例では、横断面が矩形状(略長方形状)をした突起部NTが、コンタクトLIの突起部NTから外れた位置の両側面に対し、同じX方向位置においてY方向両側へと突出している。コンタクトLI両側面の突起部NTは、例えばX方向に所定間隔で規則的に配置されている。また、突起部NTは、例えばX方向位置において、Y方向に並ぶ柱状部HRの配列とは重なり合わないよう配置されている。
ただし、突起部NTのX方向位置は、コンタクトLIの両側面で一致していなくともよい。また、突起部NTは、コンタクトLIの両側面で異なる周期で配置されてもよい。
また、突起部NTの横断面は、例えば台形または三角形等の他の多角形の形状を有していてもよい。突起部NTの横断面は、丸みを帯びたU字型等であってもよい。また、Y方向へ突出している突起部NTにおいて、コンタクトLIの突起部NTから外れた位置の側面からのY方向突出幅(突出量)Ddが、突起部NTにおける突出起点側のX方向幅Df以上であることが望ましい。また、上記の横断面が台形または三角形等の例のように、突起部NTの突出起点側のX方向幅Dfよりも、コンタクトLIの外側へと突出した突端側のX方向幅Dbの方が狭いことが望ましい。
なお、突起部NTの横断面の形状がいずれの場合であっても、突起部NTの断面積は、積層部LMa,LMb内の同じ高さ位置において、例えば柱状部HR及びピラーPLの断面積より小さくなっている。
上述のコンタクトLIの側壁に配置された絶縁層52は、階段部SRにおいて、突起部NTの位置では突起部NT内に設けられた第2の絶縁層としての絶縁層56を介しながら、ワード線WL及び絶縁層OLのコンタクトLIに向いた端面を、突起部NTの位置および隣接する突起部NT間の位置を通して覆う。このように、絶縁層52は、突起部NTを除くコンタクトLIの側面およびコンタクトLIの側面の一部をなす突起部NTの内側を連続的に覆っている。すなわち、絶縁層52は、上述のメモリ部MRおよび階段部SRに亘り、コンタクトLIの内側を連続的に延びる。また、絶縁層52の内側の導電層20は、上述のメモリ部MRおよび階段部SRに亘り、コンタクトLI内を連続的に延びている。
なお、上述のように、SiO2層等の絶縁層で充填された帯状部が、コンタクトLIの代わりに用いられる場合であっても、コンタクトLI内を連続的に延びる絶縁層が、突起部NTを除くコンタクトLIの側面およびコンタクトLIの側面の一部をなす突起部NTの内側を連続的に覆う構成を有する。
図4は、実施形態にかかる半導体記憶装置1のより詳細な層構成を示す断面図である。図4(a)(c)は、上述の図2(a)(c)に示す図と同一である。
図4に示すように、上述した構成のより詳細な構成として、ワード線WLの周囲には、ワード線WLを取り囲むようにバリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57が配置される。第2の導電層としてのバリアメタル層21は例えばTiN層等である。金属元素含有ブロック層57は、例えばAl2O3層等の金属酸化物層等である。
これらの配置についてより詳細に説明すると、ワード線WLの上面および下面には、ワード線WL側から順に、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57が配置される。また、図4(a)の部分拡大図である図4(d)に示すように、メモリ部MRにおいては、ピラーPLの側面のメモリ層MEに面するワード線WLの端面に、ワード線WL側から順に、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57が配置される。
これに伴い、コンタクトLIの側面にも、一部、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57が配置される場合がある。図4(d)に示すように、メモリ部MRにおいては、コンタクトLIの側面の絶縁層52に面するワード線WLの端面には、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57は配置されない。これに対し、コンタクトLIの側面の絶縁層52に面する絶縁層OLの端面に、金属元素含有ブロック層57が配置される場合がある。また、ワード線WLの上下面を覆い、ワード線WLと金属元素含有ブロック層57とに挟まれたバリアメタル層21の端部が、コンタクトLIの側面の絶縁層52と接する位置まで延びていてもよい。
また、階段部SRにおいて、突起部NTから外れた隣接する突起部NT間の位置では、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57は、上述のメモリ部MRと同様に配置される。すなわち、コンタクトLIの側面の絶縁層52に面するワード線WLの端面には、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57は配置されず、コンタクトLIの側面の絶縁層52に面する絶縁層OLの端面には金属元素含有ブロック層57が配置される場合がある。これに対し、図4(c)のコンタクトLIの下部の拡大図である図4(f)に示すように、突起部NTの位置では、コンタクトLIの側面の突起部NTに対向するワード線WLの端面の少なくとも一部分において、ワード線WL側から順に、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57が配置される。これに対し、コンタクトLIの側面の突起部NTに対向する絶縁層OLの端面には、バリアメタル層21及び金属元素含有ブロック層57は配置されない。
また、突起部NTの位置では更に、コンタクトLIの突起部NTの内側にも金属元素含有ブロック層57を有する場合がある。つまり、図4(c)のコンタクトLIの上部の拡大図である図4(e)、及び上記の図4(f)に示すように、金属元素含有ブロック層57は、突起部NTが有する絶縁層56のコンタクトLIの内側に向いた面に、積層部LMa,LMbの積層方向に連続して配置される場合がある。すなわち、突起部NTの絶縁層56と、突起部NTのコンタクトLIの内側を覆う絶縁層52との間には、金属元素含有ブロック層57が介在されることがある。
このように、金属元素含有ブロック層57が絶縁層52,56間に介在される場合には、金属元素含有ブロック層57が視認されることにより、絶縁層52,56の識別が容易になると考えられる。ただし、金属元素含有ブロック層57が介在されない場合であっても、絶縁層52,56の界面等が視認されることにより、絶縁層52,56の識別が可能であってよい。
なお、図4(c)等に示すように、突起部NTは、積層部LMa,LMbの積層方向において、コンタクトLIの上面から底面までの全体に亘って延在している。ピラーPL及び柱状部HRが、積層部LMa,LMbにそれぞれ配置される構造物同士が拡径された接合部分を介して接合された形状を有しているのとは異なり、突起部NTは、積層部LMa,LMbに跨って拡径された接合部分を有することなく、例えば実効的な径の不連続な変化がない一体形状で構成される。その様子を図5に示す。
図5は、実施形態にかかる半導体記憶装置1が備えるピラーPL、柱状部HR、及びコンタクトLIの突起部NTを示す透視斜視断面図である。ピラーPLは階段部SRには配置されないが、図5では、比較のためピラーPLを点線で、コンタクトLIの突起部NT近傍に描いている。
なお、コンタクトLIは、例えば上面の径に比べて底面の径が狭いテーパ形状、または上面と底面との間の高さ位置で径が広がったボーイング形状等を有することがある。コンタクトLIの側面に沿う突起部NTは、上端の幅や突出量に比べて下端の幅や突出量が小さいテーパ形状、または、上面と底面との間の所定の高さ位置が弓形となった形状等を有することがある。
(半導体記憶装置の製造方法)
次に、図6〜図29を用いて、実施形態の半導体記憶装置1の製造方法の例について説明する。
次に、図6〜図29を用いて、実施形態の半導体記憶装置1の製造方法の例について説明する。
図6〜図27は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の製造方法の手順の一例を示す断面図である。同一図番における(a)(b)(c)は、同じ処理工程中の異なる断面を示す。図6〜図15、図17、図19、図21、及び図24の(a)は図2(a)の部位に相当し、(b)は図2(b)の部位に相当し、(c)は図2(c)の部位に相当する。図16、図18、図20、図22、及び図25の(a)は図3(a)の部位に相当し、(b)は図3(b)の部位に相当し、(c)は図3(c)の部位に相当する。
以下、基板SB上にトランジスタTRを含む周辺回路CUAを形成し、周辺回路CUAを絶縁層50で覆った後の状態から説明を開始する。
図6(a)(b)(c)に示すように、絶縁層50上にソース線SLを形成し、ソース線SL上に、絶縁層NLと絶縁層OLとが交互に複数積層された積層部LMasを形成する。犠牲層としての絶縁層NLは、例えばSiN層等であり、後に導電材料と置き換えられてワード線WLとなる。積層部LMas上には接合層JLを形成する。
図7(c)に示すように、積層部LMasに階段部SRasが形成される。階段部SRasは、階段状構造全体のうち、積層部LMasから構成される下方部分の階段を有する。図7(c)の位置では、接合層JLと、積層部LMasの上層の絶縁層NLが除去され、下から3段目の階段部分が形成される。階段部SRasの段差部分には、例えば接合層JLの上面の高さまで絶縁層51が形成される。
図8(a)に示すように、積層部LMasに、接合層JL及び積層部LMasを貫通してソース線SLに到達し、上端が拡径されたメモリホールを形成し、メモリホール内にアモルファスシリコン層等の犠牲層を充填する。これにより、メモリホール上端の拡径された部分に台座PDsを有するピラーPLasが形成される。
図8(b)(c)に示すように、積層部LMasに、接合層JL及び積層部LMasを貫通してソース線SLに到達し、上端が拡径されたホールを形成し、ホール内にアモルファスシリコン層等の犠牲層を充填する。これにより、ホール上端の拡径された部分に台座PDrsを有する柱状部HRasが形成される。
図9(a)(b)(c)に示すように、各部の上層に絶縁層NLと絶縁層OLとが交互に複数積層された積層部LMbsを形成する。つまり、図9(a)(b)に示す部位では、接合層JLを介して積層部LMas上に積層部LMbsが形成される。図9(c)に示す部位では、絶縁層51上に積層部LMbsが形成される。
なお、ここで、積層体LMbsに上述の絶縁部材(不図示)を形成してもよい。絶縁部材は、例えば積層体LMbs(の更に上層の犠牲層および絶縁層)を途中まで貫通するよう形成された溝内に絶縁体を充填することで形成される。
図10(c)に示すように、積層部LMbsを加工して、積層部LMasの階段部SRasを含む階段部SRsが形成される。階段部SRsは、積層部LMas,LMbsから構成される階段状構造の全体を有する。図10(c)の位置では、積層部LMbsの全てが除去され、下から3段目の階段部分が残される。階段部SRsの段差部分には、例えば積層部LMbsの上面の高さまで絶縁層51が形成される。
図11(a)に示すように、積層部LMbsに、積層部LMbを貫通して接合層JLの各々の台座PDsに接続されるメモリホールMHbを形成する。
ピラーPLasの上面には、積層部LMas内のピラーPLasの上面より径が大きい台座PDsが配されている。これにより、積層部LMbsにメモリホールMHbを形成する際、合わせずれ等により、ピラーPLasの配置位置とメモリホールMHbの配置位置とが上下で完全に一致しなくとも、メモリホールMHbとピラーPLasとを、台座PDsを介して接続することができる。
図11(b)(c)に示すように、積層部LMbsに、積層部LMbを貫通して接合層JLの各々の台座PDrsに接続されるホールHLbを形成する。
柱状部HRasの上面には、積層部LMas内の柱状部HRasの上面より径が大きい台座PDrsが配されている。これにより、積層部LMbsにホールHLbを形成する際、合わせずれ等により、柱状部HRasの配置位置とホールHLbの配置位置とが上下で完全に一致しなくとも、ホールHLbと柱状部HRasとを、台座PDrsを介して接続することができる。
図12(a)に示すように、メモリホールMHbを介してピラーPLasの犠牲層が除去されて、積層部LMbs、接合層JL、及び積層部LMasを貫通してソース線SLに到達するメモリホールMHが形成される。
図12(b)(c)に示すように、ホールHLbを介して柱状部HRasの犠牲層が除去されて、積層部LMbs、接合層JL、及び積層部LMasを貫通してソース線SLに到達するホールHLが形成される。図12(c)の位置では、絶縁層51及び下から3段目の階段部分を貫通するホールHLが形成される。
図13(a)に示すように、メモリホールMHをマスク61等で保護する。
図13(b)(c)に示すように、ホールHL内に絶縁層を充填して中央部に台座PDrを有する柱状部HRを形成する。
図14(a)に示すように、ピラーPLを積層部LMas,LMbsに形成する。すなわち、メモリホールMHの側壁側から順に、SiO2層/SiN層/SiO2層等のメモリ層ME、アモルファスシリコン層またはポリシリコン層等のチャネル層CN、及びSiO2層等のコア層CRを形成する。チャネル層CNはメモリホールMHの底部にも形成する。これにより、中央部に台座PDを有するピラーPLが形成される。
なお、図13に示した工程と、図14に示した工程とは実施順を入れ替え可能である。
図15(a)(b)(c)に示すように、各部の上層に絶縁層53を形成する。つまり、図15(a)(b)に示す部位では、積層部LMbs上に絶縁層53が形成される。図15(c)に示す部位では、絶縁層51上に絶縁層53が形成される。
図15(a)(b)に示すように、絶縁層53、積層部LMbs、接合層JL、及び積層部LMasを貫通し、ソース線SLに到達するスリットST,STbを形成する。このとき、スリットST,STbは、例えば絶縁層53からソース線SLに到達する深さまで一括して形成される。
スリットSTは、後に絶縁層NLのワード線WLへの置き換えに使用され、その後、積層部LMas,LMbsを分断するコンタクトLIとなる。スリットSLbは、後に貫通コンタクト領域OXBの形成に使用され、その後、貫通コンタクト領域OXBの近傍に配置される板状部BRとなる。
図15(c)に示すように、階段部SRsでは、スリットSTは絶縁層53、階段部SRs上層の絶縁層51、及び階段部SRsを貫通してソース線SLに到達するよう形成される。また、階段部SRsでは、スリットSTの側面は、他の部分よりも積層部LMas,LMb側に窪んだ凹部NTtを、所定間隔毎に規則的に有している。
ここで、各部に形成されるスリットST,STbの横断面の形状を図16に示す。
図16は、製造途中の半導体記憶装置1が備える複数の絶縁層NLのうち、図15(c)の位置の階段部SRsにおける最上層の絶縁層NLの高さ位置での横方向の断面図である。
図16(a)(b)(c)に示すように、スリットSTは、例えば図3(a)のメモリ部MRに対応する領域、図3(b)の貫通コンタクト領域OXBが形成されることとなる領域近傍、及び図3(c)の階段部SRに対応する領域に亘って、X方向に延びるように形成される。上述のように、スリットSTは、階段部SRsにおいて複数の凹部NTtをX方向に規則的に有する。
一方、スリットSTbは、メモリ部MR内の貫通コンタクト領域OXBが形成されることとなる領域近傍に、局所的に形成される。
図17(b)及び図18(b)に示すように、スリットSTbを貫通コンタクト領域OXBの形成に使用するため、スリットSTbの側壁面にSiO2層等の絶縁層56を形成する。
図17(a)(b)(c)及び図18(a)(b)(c)に示すように、このとき、スリットSTの側壁面にも絶縁層56が形成される。階段部SRsにおいては更に、スリットST側面の凹部NTt内にも絶縁層56が充填される。
図19(a)(b)(c)及び図20(a)(b)(c)に示すように、スリットSTを絶縁層NLからワード線WLへの置き換えに使用するため、スリットSTの側壁面の絶縁層56を除去する。
このとき、スリットSTbは図示しないマスク等で保護し、スリットSTb内の絶縁層56が除去されないようにする。またこのとき、スリットST側面の絶縁層56を除去することが可能な時間分の処理を行うことにより、スリットSTの凹部NTt内の絶縁層56を残すことができる。これにより、スリットSTの側面に突起部NTが形成される。
図21(a)(b)(c)及び図22(a)(b)(c)に示すように、積層部LMas,LMbsを貫通するスリットSTを介して、積層部LMas,LMbs中の絶縁層NLを除去する。これにより、各絶縁層OL間にギャップが形成された積層部LMag,LMbgが形成される。
図21(b)及び図22(b)に示すように、このとき、これらの領域では、側壁面に絶縁層56を有するスリットSTbが、スリットSTから流入した、絶縁層NLを除去する薬液等が、スリットSTbに挟まれた領域内に流入するのを阻害する。そして、この薬液等がスリットSTbを迂回して(X方向側から)上記領域内へ流入する前に処理を停止することで、2つのスリットSTb間の領域では絶縁層NLが除去されずに残る。
これにより、図21(b)及び図22(b)に示す領域の略中央付近に、積層部LMar,LMbrを有する貫通コンタクト領域OXBが形成される。
またこのとき、ギャップを有する脆弱な構造物である積層部LMag,LMbgを、図21(a)に示す位置ではピラーPLが支持し、図21(b)に示す位置では柱状部HRが支持する。また、図21(c)に示す位置などの、ギャップを有する階段部SRgにおいては、柱状部HRとスリットST側面の突起部NTとが積層部LMag,LMbgを支持する。積層部LMag,LMbgの階段部SRgが突起部NTに支持される様子を図23に示す。
図23は、製造途中の半導体記憶装置1の階段部SRgの一部を示す透視斜視断面図である。図23においては、スリットSTに面する階段部SRgの側壁部分が視認可能なように、スリットSTを挟んで対向する両側の領域のうち、紙面手前の片側領域を半ば透過させて示している。
図23に示すように、複数の突起部NTは所定の間隔でスリットSTの側面に配置されている。絶縁層NLを除去する薬液等は、スリットST側から突起部NTの間を抜けて、積層部LMas,LMbs内へと進入する。
また、複数の突起部NTは、スリットSTの側面において外側に突出し、積層部LMag,LMbgのスリットSTに面する端部に嵌め込まれた状態となっている。これにより、絶縁層NLの除去中および除去後において、上下の絶縁層OLの間にギャップが生じた際、絶縁層OLのスリットST側の端部が突起部NTによって支持される。
図24(a)(b)(c)及び図25(a)(b)(c)に示すように、積層部LMag,LMbgを貫通するスリットSTを介して、積層部LMag,LMbg中のギャップに導電材料を充填する。これにより、各絶縁層OL間にワード線WLが形成された積層部LMa,LMbが形成される。
図24(b)及び図25(b)に示すように、このときにも、タングステン層等の導電層を堆積させるガスの貫通コンタクト領域OXBへの流入が、スリットSTbにより阻害されるので、貫通コンタクト領域OXB内の絶縁層NLを有する積層部LMar,LMbrの状態が保たれる。
図21〜図25のように、絶縁層NLをワード線WLに置き換える処理をリプレースと呼ぶことがある。
なお、リプレース時、図24及び図25に示すワード線WLの形成処理の前に、Al2O3層等の金属酸化物層である金属元素含有ブロック層57が形成される場合がある。図26にその様子を示す。
図26は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の製造方法の手順の一例を示す透視斜視断面図である。図26では、絶縁層OLの層厚方向の断面、並びに各々の絶縁層OL位置における横断面CSo及び絶縁層OL間のギャップ位置における横断面CSgが示されている。
図26に示すように、金属元素含有ブロック層57は、例えば積層部LMag,LMbg中のギャップ側に露出した各絶縁層OLの両面OLs、及びスリットST側に露出した各絶縁層OLの端面OLeに形成されている。
このとき、金属元素含有ブロック層57は、突起部NTのスリットST側に向いた間口NTfを塞ぐように、突起部NTが有する絶縁層56のスリットST側の面に、積層部LMag,LMbgの積層方向に連続して形成される。また、絶縁層OL間のギャップ位置では、金属元素含有ブロック層57は、突起部NTの間口NTfだけでなく、突起部NTの周囲を取り囲むように形成される。
また、図26に示す金属元素含有ブロック層57の形成後、図24及び図25に示すワード線WLの形成処理の前に、TiN層等のバリアメタル層21が形成される。バリアメタル層21は、上述の金属元素含有ブロック層57を覆うように、絶縁層56,OL上の金属元素含有ブロック層57の形成位置と略同じ位置に形成される。ただし、突起部NTが有する絶縁層56のスリットST側の面、及びスリットST側に面した各絶縁層OLの端面OLeに形成されたバリアメタル層21は、リプレース処理によるワード線WLの形成処理後、スリットST内に形成されたワード線WLと共に除去される。なお、バリアメタル層21の除去後、絶縁層56のスリットST側の面、及びスリットST側に面した各絶縁層OLの端面OLeに、金属元素含有ブロック層57が残っていてもよい。図27にその様子を示す。
図27は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の製造方法の手順の一例を示す透視斜視断面図である。図27では、絶縁層OLの層厚方向の断面、並びに各々の絶縁層OL位置における横断面CSo及び絶縁層OL間のワード線WL位置における横断面CSgが示されている。なお、ワード線WLは省略されている。
図27に示すように、バリアメタル層21は、絶縁層OLの両面OLsに形成された金属元素含有ブロック層57上に形成されている。
一方、金属元素含有ブロック層57が、突起部NTの絶縁層56のスリットST側の面、及びスリットST側に面した各絶縁層OLの端面OLeに、積層部LMag,LMbgの積層方向に連続して形成されているのに対し、バリアメタル層21は、これらの面からは除去されている。しかしながら、絶縁層OL間のワード線WL位置では、バリアメタル層21は、少なくともスリットSTの外側に突出し、ワード線WLの端面と対向する突起部NTの突端部、つまり、図27の紙面背面側に残っている。バリアメタル層21は、突起部NTのスリットST側に向いた間口NTfと、ワード線WLの端面と対向する突起部NTの突端部との間を繋ぐ、突起部NTの両側面の一部または全部に残っていてもよい。
この後、スリットSTb内を絶縁層で充填して板状部BRを形成する。また、スリットSTの側壁に絶縁層52を形成し、その内側に導電層20を充填してコンタクトLIを形成する。また、絶縁層53,51を貫通し、階段部SR各段の最上層のワード線WLに到達するコンタクトCCを形成する。また、絶縁層53,51、積層部LMar,LMbr、及びソース線SLを貫通し、周辺回路CUAのトランジスタTR等と電気的に接続されるコンタクトC4を形成する。
また、メモリ部MR及び階段部SRの絶縁層53を覆う絶縁層54を形成した後、絶縁層54,53を貫通してピラーPLのチャネルCNに接続するプラグCHと、絶縁層54を貫通してそれぞれのコンタクトLI,CC,C4に接続するプラグV0と、を形成する。また、これらのプラグCH,V0に接続する上層配線等を形成する。
なお、上記の通り、突起部NTは図17等の処理で絶縁層56を有することとなり、コンタクトLIが有する絶縁層52は、その後の処理で形成される。このように、突起部NTの絶縁材と、これと接するコンタクトLIのライナとは別部材である。このことから、突起部NTと、コンタクトLIのライナとの界面が、何らかの手段により観測可能であってよい。
また、上記の通り、リプレース処理において、金属元素含有ブロック層57が形成される場合には、絶縁層52,56の識別がより容易となるほか、金属元素含有ブロック層57が絶縁層52,56間に介在されることによって、絶縁層52が例えばリプレース処理以前に形成されており、及び絶縁層56がリプレース処理後に形成されたことが判別可能となる。
以上により、実施形態の半導体記憶装置1が製造される。
ここで、図28及び図29を用いて、コンタクトLIが有する突起部NTの形状について、より詳細に説明する。図28は、実施形態にかかる半導体記憶装置1の製造途中における突起部NT近傍の拡大横断面図である。図28(a)(b)の左図は、上述の図17及び図18の処理における突起部NT近傍の様子である。図28(a)(b)の右図は、上述の図19及び図20の処理における突起部NT近傍の様子である。
図28(a)の左側に示すように、突起部NTの横断面を例えば矩形状に形成する場合、絶縁層56は、スリットSTが備える側面、及びクランク状となった凹部NTtの各面から、これらの面に対して略垂直な方向に成膜されていく。図中の絶縁層56内部に付された矢印は、絶縁層56の成長方向を示している。
絶縁層56は、スリットSTbが貫通コンタクト領域OXBの形成に供されるよう、所望の厚さで形成される。貫通コンタクト領域OXBの形成に使用するためには、スリットSTbは側面にごく薄い絶縁層56を有していればよい。スリットSTの側面には、スリットSTbと同程度の厚さの絶縁層56が形成される。
このとき、凹部NTt内では、X方向で互いに対向する凹部NTtの2つの面からそれぞれ絶縁層56が形成されていき、例えばスリットSTの側面よりも2倍の厚さの絶縁層56がX方向に形成される。凹部NTt内が略完全に絶縁層56で充填されるには、凹部NTtのX方向の幅、より具体的には、凹部NTtのスリットST側に開口した間口の幅Dfは、スリットSTの側面における絶縁層56の所望厚さTHの2倍以下であることが好ましい(Df≦TH×2)。これにより、凹部NTt内をほぼ完全に絶縁層56で充填することができる。
上記のような条件に起因し、積層部LMas,LMbs内の同じ高さ位置において、凹部NTtの断面積は、例えば柱状部HR及びピラーPLの断面積より小さくなる。
図28(a)の右側に示すように、スリットST側面から絶縁層56が除去される際、凹部NTt内の絶縁層56にリセスRCが生じ得る。上述のように、凹部NTt内の絶縁層56は、リプレース処理において、積層部LMag,LMbgを支持する役割があるため、リセスRCが生じた場合であっても、凹部NTt内の絶縁層56が所定の厚み及び強度を備えていることが望ましい。
図28(b)の左側に示すように、凹部NTtの奥行き、つまり、凹部NTtの積層部LMas,LMbsへの突出幅Ddを増大させることにより、図28(b)の右側に示すように、リセスRCが生じた際も凹部NTt内における絶縁層56の厚み及び強度を維持することが可能である。つまり、例えば凹部NTtの突出幅Dd<凹部NTtの間口の幅Dfであった図28(a)の場合より、例えば凹部NTtの突出幅Dd≧凹部NTtの間口の幅Dfとした図28(b)の場合の方が好ましい。
ただし、凹部NTtの間口の幅Dfに対して凹部NTtの突出幅Ddが増せば、凹部NTtに絶縁層56を充填することが困難となる。したがって、凹部NTt内が略完全に絶縁層56で充填される範囲内で、凹部NTtの間口の幅Dfと、凹部NTtの突出幅Ddとを調整することが望ましい。
図29は、実施形態にかかる半導体記憶装置1に適用され得る突起部NTの横断面の形状の例を示す図である。図29に示すように、凹部NTtの間口の幅Dfと、凹部NTtの突出幅Ddとの調整に代えて、あるいは、加えて、凹部NTt内に絶縁層56が充填されやすいよう、突起部NTの横断面の形状を種々に変化させることも可能である。
図29(a)に示すように、例えば突起部NTaの間口の幅Dfよりも、突起部NTaの突出した突端側の幅Dbを小さくすれば、絶縁層56の埋め込み性が向上する。
図29(b)に示すように、突起部NTbの突出した突端を鋭角とすれば、絶縁層56の埋め込み性が更に向上する。
図29(c)に示すように、突起部NTcを曲面から構成される横断面形状とすることでも、絶縁層56の埋め込み性が向上する。
このように、絶縁層56の埋め込み性の観点から、突起部NTの横断面の形状を、略長方形状のみならず台形または三角形等の各種多角形形状とすることができ、また、角部を有さないU字型形状等とすることができる。
3次元不揮発性メモリ等の半導体記憶装置の製造工程において、リプレースのために犠牲層が除去されると、積層体は脆弱な状態となる。よって、積層体を支持する柱状部が階段部等に配置されることがある。
この場合、各層のスリットに面した部分は、例えばスリットに最も近い柱状部に片側だけを支持された片持ち梁のような状態となって撓みが生じることがある。このような撓みを抑制するため、柱状部を可能な限りスリットに近接させて配置することが好ましい。
しかしながら、合わせずれ等によって柱状部とスリットとが接触してしまう恐れがあるため、例えば合わせずれの精度以上に柱状部を近接させることには限界がある。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、階段部SRのコンタクトLIは、積層部LMa,LMbの積層方向に沿って延びる突起部NTを側面に有する。突起部NTは、複数のワード線WLに跨って積層部LMa,LMbの積層方向に連続的に延びる絶縁層56を有する。この絶縁層56により、リプレース工程時、後にコンタクトLIとなるスリットSTに面した部分の絶縁層OLの撓みを抑制し、積層部LMag,LMbgの強度を高めることができる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、突起部NTは絶縁層56を有する。この絶縁層56の形成は、貫通コンタクト領域OXBを形成する工程の一環として実施される。これにより、他の工程を追加することなく突起部NTを形成することができる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、積層部LMa,LMb内の同じ高さ位置において、突起部NTの断面積は柱状部HR及びピラーPLの断面積よりも小さい。このように、突起部NTを小さく形成することで、絶縁層56による充填が容易となる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、突起部NTのスリットST側に向いた間口の幅Dfよりも、突起部NTのコンタクトLIの外側へと突出した突端側の幅Dbの方が小さい。これにより、絶縁層56による充填がよりいっそう容易となる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、突起部NTの横断面を丸みを帯びたU字型とすることもできる。このような突起部NTの形状によっても、絶縁層56による充填がよりいっそう容易となる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、突起部NTのコンタクトLIの外側への突出幅Ddが、突起部NTのスリットST側に向いた間口の幅Df以上の寸法を有する。これにより、スリットSTの側面から絶縁層56を除去する際に、突起部NTの絶縁層56にリセスが生じても、リプレース時の積層部LMag,LMbgを支えるのに充分な強度の厚みを有する絶縁層56を残すことができる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、突起部NTは、積層部LMa,LMbに跨って実質的に不連続な径の変化を伴わない一体形状で構成される。これにより、上下のピラーPLa,PLb同士が拡径された接合部分を介して連結されたピラーPL、及び上下の柱状部HRa,HRbが拡径された接合部分を介して連結された柱状部HRと異なり、突起部NTの強度が増して、より強固に積層部LMag,LMbgを支持することができる。
実施形態の半導体記憶装置1によれば、複数の突起部NTが、X方向に沿って規則的に配列される。これにより、X方向における積層部LMag,LMbgの強度が一様に保たれる。
(その他の変形例)
上述の実施形態では、コンタクトLIが階段部SRにおいて突起部NTを備えることとした。しかし、突起部は、メモリ部内、及びメモリ部間等のコンタクト側面に配設されていてもよい。
上述の実施形態では、コンタクトLIが階段部SRにおいて突起部NTを備えることとした。しかし、突起部は、メモリ部内、及びメモリ部間等のコンタクト側面に配設されていてもよい。
上述の実施形態では、柱状部HR内には絶縁層が充填されていることとした。しかし、柱状部およびピラーの充填工程を並行して行い、柱状部をピラーの充填材と同様の材料で充填してもよい。
上述の実施形態では、半導体記憶装置1は、2つの積層部LMa,LMbを含む2Tier(2段)構造を備えることとした。しかし、半導体記憶装置は、1Tier、または3Tier以上の構造を備えていてもよい。
上述の実施形態では、半導体記憶装置1は、基板SB上に配置された周辺回路CUAの上方に積層部LMa,LMbを備えることとした。しかし、メモリ部および階段部を含む半導体記憶装置の積層体が、周辺回路に対して並列に、基板上に配置されていてもよく、または、周辺回路が配置された基板に貼り合わせられてもよい。この場合、半導体記憶装置は貫通コンタクト領域を有さなくともよい。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…半導体記憶装置、HR…柱状部、LI…コンタクト、LMa,LMar,LMb,LMb…積層部、MC…メモリセル、MR…メモリ部、NL,OL…絶縁層、NT…突起部、PL…ピラー、SB…基板、SR…階段部、WL…ワード線。
Claims (5)
- 複数の第1の導電層が第1の絶縁層を介して積層され、前記複数の第1の導電層の端部が階段状となった階段部および複数のメモリセルが配置されるメモリ部を有する積層体と、
前記メモリ部における前記積層体内を前記積層体の積層方向に延び、前記複数の第1の導電層の少なくとも一部とのそれぞれの交差部に前記メモリセルが形成される第1のピラーと、
前記メモリ部および前記階段部における前記積層体内を前記積層方向および前記積層方向と交差する第1の方向に延び、前記積層体を分割する帯状部であって、前記階段部における側面に前記複数の第1の導電層に跨って前記積層方向に連続的に延びる複数の突起部を有する帯状部と、を備え、
前記帯状部は、
前記複数の突起部内に設けられた第2の絶縁層と、
前記複数の突起部の位置では前記第2の絶縁層を介しながら、前記複数の第1の導電層および前記第1の絶縁層の前記帯状部に向いた端面を、前記複数の突起部の位置および隣接する前記複数の突起部間の位置を通して覆い、前記メモリ部および前記階段部に亘って前記帯状部内を連続的に延びる第3の絶縁層と、を有する、
半導体記憶装置。 - 複数の第1の導電層が第1の絶縁層を介して積層され、前記複数の第1の導電層の端部が階段状となった階段部および複数のメモリセルが配置されるメモリ部を有する積層体と、
前記メモリ部における前記積層体内を前記積層体の積層方向に延び、前記複数の第1の導電層の少なくとも一部とのそれぞれの交差部に前記メモリセルが形成される第1のピラーと、
前記メモリ部および前記階段部における前記積層体内を前記積層方向および前記積層方向と交差する第1の方向に延び、前記積層体を分割する帯状部であって、前記階段部における側面に前記複数の第1の導電層に跨って前記積層方向に連続的に延びる突起部を有する帯状部と、を備え、
複数の第1の導電層は、それらの上下面が第2の導電層で覆われ、前記第2の導電層は、前記帯状部における前記突起部の前記複数の第1の導電層と対向する少なくとも一部分をも覆うように設けられている、
半導体記憶装置。 - 前記階段部における前記積層体内を前記積層方向に延びる第2のピラーをさらに備え、
前記積層体内の同じ高さ位置において、前記突起部の断面積は前記第2のピラーの断面積より小さい、
請求項1または請求項2に記載の半導体記憶装置。 - 前記積層体は、
第1の積層部と、前記第1の積層部の上方に配置される第2の積層部とを有し、
前記第1のピラーは、
前記第1の積層部内に配置される第1のサブピラーと、前記第2の積層部内に配置され、拡径された部分を介して前記第1のサブピラーと連結される第2のサブピラーとを有し、
前記突起部は、
前記第1の積層部と前記第2の積層部とに跨って一体形状で構成されている、
請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。 - 前記突起部は前記第1の方向に沿って複数配置され、
前記複数の突起部は規則的に配列されている、
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の半導体記憶装置。
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