KR20170043979A - Three Dimensional Semiconductor Memory Devices - Google Patents

Three Dimensional Semiconductor Memory Devices Download PDF

Info

Publication number
KR20170043979A
KR20170043979A KR1020150170110A KR20150170110A KR20170043979A KR 20170043979 A KR20170043979 A KR 20170043979A KR 1020150170110 A KR1020150170110 A KR 1020150170110A KR 20150170110 A KR20150170110 A KR 20150170110A KR 20170043979 A KR20170043979 A KR 20170043979A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
line
dummy
distance
substrate
insulating film
Prior art date
Application number
KR1020150170110A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102492296B1 (en
Inventor
이정훈
노기정
박세준
신진현
이동식
이웅섭
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to US15/291,521 priority Critical patent/US9659958B2/en
Publication of KR20170043979A publication Critical patent/KR20170043979A/en
Priority to US15/592,030 priority patent/US10128266B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102492296B1 publication Critical patent/KR102492296B1/en

Links

Images

Classifications

    • H01L27/11551
    • H01L27/11524
    • H01L27/11556
    • H01L27/1157
    • H01L27/11578
    • H01L27/11582
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • H01L2924/143Digital devices
    • H01L2924/1434Memory
    • H01L2924/1435Random access memory [RAM]
    • H01L2924/1438Flash memory

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Non-Volatile Memory (AREA)

Abstract

A three dimensional semiconductor memory device comprises: a lower and an upper selection line layered on a substrate in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate; a cell gate structure which is provided between the lower and the upper selection line, and includes cell gate electrodes layered in the first direction; a lower dummy structure which is provided between the lower selection line and the cell gate structure, and includes a lower dummy gate line separated from a lowermost cell gate electrode among the cell gate electrodes in the first direction by a first distance; and an upper dummy structure which is provided between the upper selection line and the cell gate structure, and includes an upper dummy gate line separated from an uppermost cell gate electrode among the cell gate electrodes in the first direction by a second distance. The cell gate electrodes are separated from each other in the first direction by a third distance. The first and the second distance are larger than the third distance.

Description

3차원 반도체 메모리 장치{Three Dimensional Semiconductor Memory Devices}[0001] The present invention relates to a three-dimensional semiconductor memory device,

본 발명은 반도체 메모리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3차원으로 배열된 메모리 셀들을 갖는 3차원 반도체 메모리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor memory device, and more particularly, to a three-dimensional semiconductor memory device having three-dimensionally arranged memory cells.

소비자가 요구하는 우수한 성능 및 저렴한 가격을 충족시키기 위해 반도체 장치의 집적도를 증가시키는 것이 요구되고 있다. 반도체 장치의 경우, 그 집적도는 제품의 가격을 결정하는 중요한 요인이기 때문에, 특히 증가된 집적도가 요구되고 있다. 종래의 2차원 또는 평면적 반도체 장치의 경우, 그 집적도는 단위 메모리 셀이 점유하는 면적에 의해 주로 결정되기 때문에, 미세 패턴 형성 기술의 수준에 크게 영향을 받는다. 하지만, 패턴의 미세화를 위해서는 초고가의 장비들이 필요하기 때문에, 2차원 반도체 장치의 집적도가 증가하고는 있지만 여전히 제한적이다. It is required to increase the degree of integration of semiconductor devices in order to meet the excellent performance and low price required by consumers. In the case of semiconductor devices, the degree of integration is an important factor in determining the price of the product, and therefore, an increased degree of integration is required in particular. In the case of a conventional two-dimensional or planar semiconductor device, the degree of integration is largely determined by the area occupied by the unit memory cell, and thus is greatly influenced by the level of the fine pattern forming technique. However, the integration of the two-dimensional semiconductor device is increasing, but it is still limited, because the ultrafast equipment is required for the miniaturization of the pattern.

이러한 한계를 극복하기 위해, 3차원적으로 배열되는 메모리 셀들을 구비하는 3차원 반도체 메모리 장치들이 제안되고 있다. 그러나, 3차원 반도체 메모리 장치의 대량 생산을 위해서는, 비트당 제조 비용을 2차원 반도체 장치의 그것보다 줄일 수 있으면서 신뢰성 있는 제품 특성을 구현할 수 있는 공정 기술이 요구되고 있다. In order to overcome these limitations, three-dimensional semiconductor memory devices having three-dimensionally arranged memory cells have been proposed. However, in order to mass-produce a three-dimensional semiconductor memory device, there is a demand for a process technology capable of reducing the manufacturing cost per bit compared to that of the two-dimensional semiconductor device and realizing reliable product characteristics.

본 발명이 이루고자 하는 일 기술적 과제는 전기적 특성이 개선된 3차원 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a three-dimensional semiconductor memory device with improved electrical characteristics.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 우수한 신뢰성을 갖는 3차원 반도체 메모리 장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a three-dimensional semiconductor memory device having excellent reliability.

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는, 기판 상에, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 적층된 하부 선택 라인 및 상부 선택 라인, 상기 하부 선택 라인과 상기 상부 선택 라인 사이에 제공되고, 상기 제1 방향으로 적층된 셀 게이트 전극들을 포함하는 셀 게이트 구조체. 상기 하부 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 셀 게이트 전극들 중 최하층의 셀 게이트 전극으로부터 제1 거리로 이격되는 하부 더미 게이트 라인을 포함하는 하부 더미 구조체, 및 상기 상부 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 셀 게이트 전극들 중 최상층의 셀 게이트 전극으로부터 제2 거리로 이격되는 상부 더미 게이트 라인을 포함하는 상부 더미 구조체를 포함할 수 있다. 상기 하부 더미 게이트 라인 및 상기 상부 더미 게이트 라인은 각각 상기 최하층의 셀 게이트 전극 및 상기 최상층의 셀 게이트 전극에 바로 인접할 수 있다. 상기 셀 게이트 전극들은 상기 제1 방향을 따라 제3 거리로 서로 이격될 수 있고, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 각각 상기 제3 거리보다 클 수 있다. A three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention includes: a lower select line and an upper select line stacked in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate; a lower select line provided between the lower select line and the upper select line, And cell gate electrodes stacked in the first direction. A lower dummy gate line provided between the lower select line and the cell gate structure and spaced a first distance from the lowest cell gate electrode of the cell gate electrodes along the first direction; And an upper dummy gate line provided between the upper select line and the cell gate structure and spaced a second distance from the uppermost cell gate electrode of the cell gate electrodes along the first direction can do. The lower dummy gate line and the upper dummy gate line may be directly adjacent to the cell gate electrode of the lowest layer and the cell gate electrode of the uppermost layer, respectively. The cell gate electrodes may be spaced apart from each other by a third distance along the first direction, and the first distance and the second distance may be greater than the third distance, respectively.

일 실시예에 따르면, 상기 상부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 상부 더미 게이트 라인들을 포함할 수 있다. 상기 상부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 상부 더미 게이트 라인일 수 있다.According to one embodiment, the upper dummy structure may include a plurality of upper dummy gate lines stacked in the first direction. The upper dummy gate line may be the lowest dummy gate line among the plurality of upper dummy gate lines.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 거리로 서로 이격될 수 있다.According to one embodiment, the plurality of upper dummy gate lines may be spaced apart from each other by the second distance along the first direction.

일 실시예에 따르면, 상기 상부 선택 라인은 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 상부 더미 게이트 라인으로부터 제4 거리로 이격될 수 있다. 상기 제4 거리는 상기 제2 거리보다 클 수 있다.According to one embodiment, the upper select line may be spaced a fourth distance from the upper dummy gate line of the uppermost one of the plurality of the upper dummy gate lines along the first direction. The fourth distance may be greater than the second distance.

일 실시예에 따르면, 상기 상부 선택 라인은 복수 개로 제공되되, 복수의 상기 상부 선택 라인들은 상기 상부 더미 구조체 상에 상기 제1 방향으로 적층될 수 있다. 상기 복수의 상기 상부 선택 라인들 중 최하층의 상부 선택 라인이 상기 최상층의 상부 더미 게이트 라인으로부터 상기 제4 거리로 이격될 수 있다.According to an embodiment, the upper select line may be provided in a plurality, and a plurality of the upper select lines may be stacked in the first direction on the upper dummy structure. The lowest selected upper select line of the plurality of upper select lines may be spaced from the uppermost upper dummy gate line by the fourth distance.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 하부 더미 게이트 라인들을 포함할 수 있다. 상기 하부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 하부 더미 게이트 라인일 수 있다. According to an embodiment, the lower dummy structure may include a plurality of lower dummy gate lines stacked in the first direction. The lower dummy gate line may be the uppermost dummy gate line among the plurality of the lower dummy gate lines.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 거리로 서로 이격될 수 있다.According to one embodiment, the plurality of lower dummy gate lines may be spaced apart from each other by the first distance along the first direction.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 선택 라인은 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인으로부터 제5 거리로 이격될 수 있다. 상기 제5 거리는 상기 제1 거리보다 클 수 있다.According to one embodiment, the lower select line may be spaced a fifth distance from the lower one of the plurality of the lower dummy gate lines along the first direction from the lower dummy gate line. The fifth distance may be greater than the first distance.

일 실시예에 따르면, 상기 제5 거리는 상기 제4 거리보다 클 수 있다.According to one embodiment, the fifth distance may be greater than the fourth distance.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 서로 동일할 수 있다.According to one embodiment, the first distance and the second distance may be equal to each other.

일 실시예에 따르면, 상기 하부 선택 라인, 상기 상부 선택 라인, 상기 셀 게이트 구조체, 상기 하부 더미 구조체, 및 상기 상부 더미 구조체는 적층 구조체로 정의될 수 있다. 상기 적층 구조체는 상기 기판의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장될 수 있다.According to an embodiment, the lower selection line, the upper selection line, the cell gate structure, the lower dummy structure, and the upper dummy structure may be defined as a laminated structure. The stacked structure may extend in a second direction parallel to the upper surface of the substrate.

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는, 상기 적층 구조체를 관통하여 상기 기판에 연결되는 채널 구조체를 더 포함할 수 있다.The three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention may further include a channel structure that is connected to the substrate through the stacked structure.

일 실시예에 따르면, 상기 채널 구조체는 상기 기판의 적어도 일부를 관통하는 하부 반도체 패턴, 및 상기 하부 반도체 패턴을 사이에 두고 상기 기판으로부터 이격되는 상부 반도체 패턴을 포함할 수 있다. 상기 하부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 하부 더미 게이트 라인들을 포함하되, 상기 하부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 하부 더미 게이트 라인일 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴의 상면은 상기 하부 선택 라인의 상면과 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인의 하면 사이의 높이에 위치할 수 있다.According to one embodiment, the channel structure may include a lower semiconductor pattern passing through at least a portion of the substrate, and an upper semiconductor pattern spaced apart from the substrate across the lower semiconductor pattern. The lower dummy structure may include a plurality of lower dummy gate lines stacked in the first direction, and the lower dummy gate line may be a lower dummy gate line of the uppermost one of the plurality of the lower dummy gate lines. The upper surface of the lower semiconductor pattern may be located at a height between the upper surface of the lower selected line and the lower surface of the lower dummy gate line of the plurality of the lower dummy gate lines.

일 실시예에 따르면, 상기 상부 반도체 패턴은 상기 적층 구조체의 내벽을 덮고 상기 하부 반도체 패턴으로부터 이격되는 제1 반도체 패턴, 및 상기 제1 반도체 패턴의 내벽을 덮고 상기 하부 반도체 패턴에 접하는 제2 반도체 패턴을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the upper semiconductor pattern includes a first semiconductor pattern covering the inner wall of the laminated structure and spaced apart from the lower semiconductor pattern, and a second semiconductor pattern covering the inner wall of the first semiconductor pattern, . ≪ / RTI >

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는, 상기 적층 구조체 내에 제공되어 상기 제2 방향으로 연장되는 절연막들, 및 상기 기판과 상기 적층 구조체 사이에 개재하는 하부 절연막을 더 포함할 수 있다. 상기 상부 선택 라인, 상기 상부 더미 구조체, 상기 셀 게이트 구조체, 상기 하부 더미 구조체, 및 상기 하부 선택 라인은 이들 사이에 개재하는 상기 절연막들에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 절연막들 및 상기 하부 절연막의 각각은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 하부 절연막은 상기 절연막들보다 얇은 두께를 가질 수 있다.The three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention may further include insulating films provided in the laminated structure and extending in the second direction, and a lower insulating film interposed between the substrate and the laminated structure. The upper select line, the upper dummy structure, the cell gate structure, the lower dummy structure, and the lower select line may be separated from each other by the insulating films interposed therebetween. Each of the insulating films and the lower insulating film has a thickness along the first direction, and the lower insulating film has a thickness thinner than the insulating films.

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는, 기판 상의 제1 선택 라인, 상기 기판과 상기 제1 선택 라인 사이에 제공되고, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 적층되는 복수의 셀 게이트 전극들을 포함하는 셀 게이트 구조체, 및 상기 제1 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 적어도 하나의 제1 더미 게이트 라인을 포함하는 제1 더미 구조체를 포함할 수 있다. 상기 복수의 셀 게이트 전극들은 이들 사이에 개재하는 제1 절연막들에 의해 서로 분리되고, 상기 제1 더미 구조체 및 상기 셀 게이트 구조체는 이들 사이에 개재하는 제2 절연막에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 제1 절연막들 및 상기 제2 절연막의 각각은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제2 절연막은 상기 제1 절연막들보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.A three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention includes a first selection line on a substrate, a plurality of cell gate electrodes provided between the substrate and the first selection line and stacked in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate, And a first dummy structure provided between the first select line and the cell gate structure and including at least one first dummy gate line. The plurality of cell gate electrodes are separated from each other by first insulating films interposed therebetween, and the first dummy structure and the cell gate structure can be separated from each other by a second insulating film interposed therebetween. Each of the first insulating films and the second insulating film has a thickness along the first direction, and the second insulating film has a thickness larger than that of the first insulating films.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 선택 라인 및 상기 제1 더미 구조체는 이들 사이에 개재하는 제3 절연막에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 제3 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제3 절연막은 상기 제2 절연막보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment, the first select line and the first dummy structure may be separated from each other by a third insulating film interposed therebetween. The third insulating layer may have a thickness along the first direction, and the third insulating layer may have a thickness larger than that of the second insulating layer.

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는 상기 기판과 상기 셀 게이트 구조체 사이의 제2 선택 라인, 및 상기 제2 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 적어도 하나의 제2 더미 워드 라인을 포함하는 제2 더미 구조체를 더 포함할 수 있다. 상기 제2 더미 구조체 및 상기 셀 게이트 구조체는 이들 사이에 개재하는 제4 절연막에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 제4 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제4 절연막은 상기 제1 절연막들보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.A three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention includes a second select line between the substrate and the cell gate structure, and at least one second dummy word line provided between the second select line and the cell gate structure And the second dummy structure. The second dummy structure and the cell gate structure may be separated from each other by a fourth insulating film interposed therebetween. The fourth insulating layer may have a thickness in the first direction, and the fourth insulating layer may have a thickness larger than that of the first insulating layers.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 선택 라인 및 상기 제2 더미 구조체는 이들 사이에 개재하는 제5 절연막에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 제5 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제5 절연막은 상기 제4 절연막보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment, the second select line and the second dummy structure may be separated from each other by a fifth insulating film interposed therebetween. The fifth insulating layer may have a thickness along the first direction, and the fifth insulating layer may have a thickness larger than that of the fourth insulating layer.

일 실시예에 따르면, 상기 제5 절연막은 상기 제3 절연막보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.According to an exemplary embodiment, the fifth insulating layer may have a thickness greater than that of the third insulating layer.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 절연막은 상기 제4 절연막과 동일한 두께를 가질 수 있다.According to an embodiment, the second insulating layer may have the same thickness as the fourth insulating layer.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 제1 더미 게이트 라인들을 포함하되, 상기 복수의 제1 더미 게이트 라인들은 이들 사이에 개재하는 절연막들에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 복수의 제1 더미 게이트 라인들 사이의 상기 절연막들의 각각은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제2 절연막과 동일한 두께를 가질 수 있다.According to an embodiment, the first dummy structure includes a plurality of first dummy gate lines stacked in the first direction, and the plurality of first dummy gate lines are separated from each other by insulating films interposed therebetween . Each of the insulating films between the plurality of first dummy gate lines has a thickness along the first direction and may have the same thickness as the second insulating film.

일 실시예에 따르면, 상기 제2 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 제2 더미 게이트 라인들을 포함하되, 상기 복수의 제2 더미 게이트 라인들은 이들 사이에 개재하는 절연막들에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 복수의 제2 더미 게이트 라인들 사이의 상기 절연막들의 각각은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제4 절연막과 동일한 두께를 가질 수 있다.According to one embodiment, the second dummy structure includes a plurality of second dummy gate lines stacked in the first direction, and the plurality of second dummy gate lines are separated from each other by insulating films interposed therebetween . Each of the insulating films between the plurality of second dummy gate lines has a thickness along the first direction and may have the same thickness as the fourth insulating film.

일 실시예에 따르면, 상기 제1 선택 라인, 상기 제2 선택 라인, 상기 셀 게이트 구조체, 상기 제1 더미 구조체, 및 상기 제2 더미 구조체는 적층 구조체로 정의될 수 있다. 상기 적층 구조체는 상기 기판의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장될 수 있다.According to one embodiment, the first select line, the second select line, the cell gate structure, the first dummy structure, and the second dummy structure may be defined as a laminated structure. The stacked structure may extend in a second direction parallel to the upper surface of the substrate.

본 발명에 따른 3차원 반도체 메모리 장치는, 상기 적층 구조체를 관통하여 상기 기판에 연결되는 채널 구조체를 더 포함할 수 있다.The three-dimensional semiconductor memory device according to the present invention may further include a channel structure that is connected to the substrate through the stacked structure.

본 발명의 개념에 따르면, 선택 라인과 이에 인접하는 셀 게이트 전극 사이의 전기적 간섭이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 전기적 특성이 개선되고 우수한 신뢰성을 갖는 3차원 반도체 메모리 장치가 제공될 수 있다.According to the concept of the present invention, electrical interference between the selection line and the adjacent cell gate electrode can be minimized. Thereby, a three-dimensional semiconductor memory device with improved electrical characteristics and excellent reliability can be provided.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 개략 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 개략 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예에 따른 3차원 반도체 메모리 장치를 나타내는 도면으로, 도 3의 D1 및 D3 방향에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3의 적층 구조체(SS)를 구체적으로 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 도 4의 A부분을 확대한 도면이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면들로, 도 3의 D1 및 D3 방향에 따른 단면도들이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 간략 회로도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 단면도이다.
도 15 내지 도 18은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
1 is a schematic block diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to embodiments of the present invention.
2 is a schematic circuit diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention.
3 is a perspective view of a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view of the three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention, taken along the direction of D1 and D3 in FIG.
5 is a perspective view for explaining the laminated structure SS of FIG. 3 in detail.
6 is an enlarged view of a portion A in Fig.
FIGS. 7 to 12 are views for explaining a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention, and are cross-sectional views along the directions of D1 and D3 in FIG.
13 is a simplified circuit diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.
14 is a cross-sectional view of a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.
15 to 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms and various modifications may be made. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분은 동일한 구성요소들을 나타낸다.In this specification, when an element is referred to as being on another element, it may be directly formed on another element, or a third element may be interposed therebetween. Further, in the drawings, the thickness of the components is exaggerated for an effective description of the technical content. The same reference numerals denote the same elements throughout the specification.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다. Embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views that are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention. Although the terms first, second, third, etc. in the various embodiments of the present disclosure are used to describe various components, these components should not be limited by these terms. These terms have only been used to distinguish one component from another. The embodiments described and exemplified herein also include their complementary embodiments.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. The terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification do not exclude the presence or addition of one or more other elements.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 개략 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 3차원 반도체 메모리 장치는 메모리 셀 어레이(1), 로우 디코더(2), 페이지 버퍼(3), 및 컬럼 디코더(4)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a three-dimensional semiconductor memory device may include a memory cell array 1, a row decoder 2, a page buffer 3, and a column decoder 4.

메모리 셀 어레이(1)는 데이터 소거 단위인 복수개의 메모리 블록들(BLK0~BLKn)을 포함할 수 있다. 상기 메모리 블록들(BLK0~BLKn)의 각각은 복수의 메모리 셀들, 및 상기 메모리 셀들과 전기적으로 연결된 복수 개의 워드 라인들 및 복수 개의 비트 라인들을 포함할 수 있다. 상기 메모리 셀 어레이(1)에 대해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명한다. The memory cell array 1 may include a plurality of memory blocks BLK0 to BLKn, which are data erase units. Each of the memory blocks BLK0 to BLKn may include a plurality of memory cells, and a plurality of word lines and a plurality of bit lines electrically connected to the memory cells. The memory cell array 1 will be described in detail with reference to FIG.

로우 디코더(2)는 외부에서 입력된 어드레스를 디코딩하여 상기 워드라인들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 상기 로우 디코더(2)는 상기 복수 개의 메모리 블록들(BLK0~BLKn)에 공통으로 연결되며, 블록 선택 신호에 따라 선택된 메모리 블록(BLK0~BLKn 중 하나)의 워드라인들에 구동 신호를 제공할 수 있다. 상기 로우 디코더(2)는 제어 회로(미도시)의 제어에 응답해서 전압 발생 회로(미도시)로부터 발생된 워드라인 전압을 선택된 워드 라인 및 비선택된 워드 라인들로 각각 제공할 수 있다. The row decoder 2 may decode an externally input address to select any one of the word lines. The row decoder 2 is commonly connected to the plurality of memory blocks BLK0 to BLKn and may provide a driving signal to word lines of selected memory blocks BLK0 to BLKn according to a block selection signal have. The row decoder 2 may provide a word line voltage generated from a voltage generating circuit (not shown) to selected word lines and unselected word lines, respectively, in response to control of a control circuit (not shown).

페이지 버퍼(3)는 동작 모드에 따라, 상기 메모리 셀들에 저장될 데이터를 임시로 저장하거나, 상기 메모리 셀들에 저장된 데이터를 감지할 수 있다. 상기 페이지 버퍼(3)는 프로그램 동작 모드시 기입 드라이버(write driver) 회로로 동작하며, 읽기 동작 모드시 감지 증폭기(sense amplifier) 회로로서 동작할 수 있다. The page buffer 3 may temporarily store data to be stored in the memory cells or sense data stored in the memory cells according to an operation mode. The page buffer 3 may operate as a write driver circuit in a program operation mode and as a sense amplifier circuit in a read operation mode.

일 실시예에 따르면, 상기 페이지 버퍼(3)는 제1 비트 라인들을 통해 상기 메모리 셀 어레이(1)로부터 데이터를 독출할 수 있으며, 제2 비트 라인들을 통해 상기 메모리 셀 어레이(1)에 데이터를 기입할 수 있다. According to one embodiment, the page buffer 3 may read data from the memory cell array 1 via first bit lines and write data to the memory cell array 1 via second bit lines Can be written.

컬럼 디코더(4)는 외부에서 입력된 어드레스를 디코딩하여, 상기 비트라인들 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 상기 컬럼 디코더(4)는 상기 복수 개의 메모리 블록들(BLK0~BLKn)에 공통으로 연결되며, 블록 선택 신호에 따라 선택된 메모리 블록(BLK0~BLKn)의 비트 라인들에 데이터 정보를 제공할 수 있다. 상기 컬럼 디코더(4)는 상기 페이지 버퍼(3)와 외부 장치(예를 들면, 메모리 컨트롤러) 사이에 데이터 전송 경로를 제공할 수 있다. The column decoder 4 may decode an externally input address to select any one of the bit lines. The column decoder 4 is commonly connected to the plurality of memory blocks BLK0 to BLKn and may provide data information to the bit lines of the selected memory blocks BLK0 to BLKn according to a block select signal. The column decoder 4 may provide a data transmission path between the page buffer 3 and an external device (for example, a memory controller).

도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 개략 회로도이다.2 is a schematic circuit diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention.

도 2를 참조하면, 3차원 반도체 메모리 장치의 셀 어레이는 공통 소스 라인(CSL), 복수 개의 비트 라인들(BL), 및 상기 공통 소스 라인(CSL)과 상기 비트 라인들(BL) 사이에 배치되는 복수 개의 셀 스트링들(CSTR)을 포함할 수 있다. 2, a cell array of a three-dimensional semiconductor memory device includes a common source line CSL, a plurality of bit lines BL, and a plurality of bit lines BL arranged between the common source line CSL and the bit lines BL. And a plurality of cell strings CSTR.

상기 공통 소스 라인(CSL)은 기판 상에 배치되는 도전성 박막 또는 기판 내에 형성되는 불순물 영역일 수 있다. 상기 비트 라인들(BL)은 상기 기판으로부터 이격되어, 상기 기판 상에 배치되는 도전성 패턴들(예를 들면, 금속 라인)일 수 있다. 상기 비트 라인들(BL)은 2차원적으로 배열되고, 그 각각에는 복수 개의 셀 스트링들(CSTR)이 병렬로 연결될 수 있다. 상기 셀 스트링들(CSTR)은 상기 공통 소스 라인(CSL)에 공통으로 연결될 수 있다. 즉, 복수의 상기 비트 라인들(BL)과 상기 공통 소스 라인(CSL) 사이에 복수의 상기 셀 스트링들(CSTR)이 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 공통 소스 라인(CSL)은 복수 개로 제공되고, 2차원적으로 배열될 수 있다. 여기서, 공통 소스 라인들(CSL)에는 전기적으로 동일한 전압이 인가될 수 있으며, 또는 공통 소스 라인들(CSL)의 각각이 전기적으로 제어될 수도 있다. The common source line CSL may be an electrically conductive thin film disposed on the substrate or an impurity region formed in the substrate. The bit lines BL may be conductive patterns (e.g., metal lines) spaced from the substrate and disposed on the substrate. The bit lines BL are two-dimensionally arranged, and a plurality of cell strings CSTR may be connected in parallel. The cell strings CSTR may be connected in common to the common source line CSL. That is, a plurality of the cell strings CSTR may be disposed between the plurality of bit lines BL and the common source line CSL. According to one embodiment, the common source lines CSL are provided in plural and can be arranged two-dimensionally. Here, electrically the same voltage may be applied to the common source lines CSL, or each of the common source lines CSL may be electrically controlled.

상기 셀 스트링들(CSTR)의 각각은 상기 공통 소스 라인(CSL)에 접속하는 접지 선택 트랜지스터(GST), 상기 비트 라인(BL)에 접속하는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 및 상기 접지 및 스트링 선택 트랜지스터들(GST, SST) 사이에 배치되는 복수 개의 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 접지 선택 트랜지스터(GST), 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST), 및 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)은 직렬로 연결될 수 있다. Each of the cell strings CSTR includes a ground selection transistor GST connected to the common source line CSL, a string selection transistor SST connected to the bit line BL, And a plurality of memory cell transistors MCT disposed between the memory cells GST and SST. The ground selection transistor GST, the string selection transistor SST, and the memory cell transistors MCT may be connected in series.

상기 공통 소스 라인(CSL)은 상기 접지 선택 트랜지스터들(GST)의 소스들에 공통으로 연결될 수 있다. 이에 더하여, 상기 공통 소스 라인(CSL)과 상기 비트 라인들(BL) 사이에 배치되는, 접지 선택 라인(GSL), 복수 개의 워드 라인들(WL0-WL2), 및 스트링 선택 라인(SSL)이 상기 접지 선택 트랜지스터(GST), 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT), 및 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 전극들로서 각각 사용될 수 있다. 또한, 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)의 각각은 데이터 저장 요소(data storage element)를 포함할 수 있다.The common source line CSL may be connected in common to the sources of the ground selection transistors GST. In addition, a ground selection line GSL, a plurality of word lines WL0-WL2, and a string selection line SSL, which are disposed between the common source line CSL and the bit lines BL, Can be used as gate electrodes of the ground selection transistor (GST), the memory cell transistors (MCT), and the string selection transistor (SST), respectively. In addition, each of the memory cell transistors MCT may include a data storage element.

상기 셀 스트링들(CSTR)의 각각은 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)와 이에 바로 인접하는 메모리 셀 트랜지스터(MCT) 사이에 적어도 하나의 하부 더미 셀 트랜지스터(DCT0)를 포함할 수 있다. 상기 하부 더미 셀 트랜지스터(DCT0)는 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)과 동일하게 구성될 수 있다. 적어도 하나의 하부 더미 워드 라인(DWL0)이 상기 접지 선택 라인(GSL)과 이에 바로 인접하는 워드 라인(WL0) 사이에 제공될 수 있고, 상기 적어도 하나의 하부 더미 셀 트랜지스터(DCT0)에 연결될 수 있다. 더하여, 상기 셀 스트링들(CSTR)의 각각은 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)와 이에 바로 인접하는 메모리 셀 트랜지스터(MCT) 사이에 적어도 하나의 상부 더미 셀 트랜지스터(DCT1)를 포함할 수 있다. 상기 상부 더미 셀 트랜지스터(DCT1)는 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)과 동일하게 구성될 수 있다. 적어도 하나의 상부 더미 워드 라인(DWL1)이 상기 스트링 선택 라인(SSL)과 이에 바로 인접하는 워드 라인(WL2) 사이에 제공될 수 있고, 상기 적어도 하나의 상부 더미 셀 트랜지스터(DCT1)에 연결될 수 있다. 프로그램 동작시, 상기 하부 더미 워드 라인(DWL0) 및 상기 상부 더미 워드 라인(DWL1)에 더미 패스 전압이 인가될 수 있고, 상기 더미 패스 전압은 상기 워드 라인들(WL0-WL2)에 인가되는 패스 전압보다 작을 수 있다.Each of the cell strings CSTR may include at least one lower dummy cell transistor DCT0 between the ground selection transistor GST and the immediately adjacent memory cell transistor MCT. The lower dummy cell transistor DCT0 may be configured the same as the memory cell transistors MCT. At least one lower dummy word line DWL0 may be provided between the ground selection line GSL and the immediately adjacent word line WL0 and may be connected to the at least one lower dummy cell transistor DCT0 . In addition, each of the cell strings CSTR may include at least one upper dummy cell transistor DCT1 between the string selection transistor SST and the immediately adjacent memory cell transistor MCT. The upper dummy cell transistor DCT1 may be the same as the memory cell transistors MCT. At least one upper dummy word line DWL1 may be provided between the string selection line SSL and immediately adjacent word line WL2 and may be coupled to the at least one upper dummy cell transistor DCT1 . During the program operation, a dummy pass voltage may be applied to the lower dummy word line DWL0 and the upper dummy word line DWL1, and the dummy pass voltage may be applied to the word lines WL0- .

도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치를 나타내는 도면으로, 도 3의 D1 및 D3 방향에 따른 단면도이다. 도 5는 도 3의 적층 구조체(SS)를 구체적으로 설명하기 위한 사시도이다. 도 6은 도 4의 A부분을 확대한 도면이다.3 is a perspective view of a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view of the three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention, taken along the direction D1 and D3 of FIG. 3; 5 is a perspective view for explaining the laminated structure SS of FIG. 3 in detail. 6 is an enlarged view of a portion A in Fig.

도 3, 도 4, 및 도 5를 참조하면, 기판(100) 상에, 상기 기판(100)의 상면에 수직한 제1 방향(D1)을 따라 절연막들(110) 및 게이트 라인들이 교대로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. 상기 기판(100)은 일 예로, 실리콘 기판, 게르마늄 기판 또는 실리콘-게르마늄 기판일 수 있다. Referring to FIGS. 3, 4, and 5, insulating films 110 and gate lines are alternately formed on a substrate 100 along a first direction D1 perpendicular to an upper surface of the substrate 100 Can be repeatedly stacked. The substrate 100 may be, for example, a silicon substrate, a germanium substrate, or a silicon-germanium substrate.

상기 게이트 라인들은 상기 기판(100) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 적층된 하부 선택 라인(150G) 및 상부 선택 라인(150S)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상부 선택 라인(150S)은 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S)은 상기 하부 선택 라인(150G) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 상기 하부 선택 라인(150G)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 접지 선택 라인(GSL)을 구성할 수 있고, 상기 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S)은 하나의 도전 라인에 공통으로 연결되어, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 스트링 선택 라인(SSL)을 구성할 수 있다.The gate lines may include a lower select line 150G and an upper select line 150S stacked on the substrate 100 in the first direction D1. According to one embodiment, the upper select line 150S may be provided in plurality and the plurality of upper select lines 150S may be stacked in the first direction D1 on the lower select line 150G. . The lower selection line 150G may constitute the ground selection line GSL described with reference to FIG. 2, and the plurality of the upper selection lines 150S may be commonly connected to one conductive line , The string selection line (SSL) described with reference to Fig. 2 can be configured.

상기 게이트 라인들은 상기 하부 선택 라인(150G) 및 상기 상부 선택 라인(150S) 사이에 제공되고, 상기 제1 방향(D1)으로 적층되는 셀 게이트 전극들(150)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100) 상에 적층된 상기 셀 게이트 전극들(150)은 셀 게이트 구조체(CGS)로 정의될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)이 복수 개로 제공되는 경우, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)는 상기 하부 선택 라인(150G)과 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S) 사이에 제공될 수 있다. 상기 셀 게이트 전극들(150)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 워드 라인들(WL0-WL2)을 각각 구성할 수 있다. The gate lines may be provided between the lower selection line 150G and the upper selection line 150S and may include the cell gate electrodes 150 stacked in the first direction D1. The cell gate electrodes 150 stacked on the substrate 100 may be defined as a cell gate structure CGS. The cell gate structure CGS may be formed between the lower selection line 150G and the uppermost selection line 150S of the plurality of the upper selection lines 150S when the upper selection lines 150S are provided in plural, As shown in FIG. The cell gate electrodes 150 may respectively constitute the word lines WL0 to WL2 described with reference to FIG.

상기 게이트 라인들은 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공되는 적어도 하나의 하부 더미 게이트 라인(150LD)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 상기 적어도 하나의 상기 하부 더미 게이트 라인(150LD)을 포함하는 하부 더미 구조체(LDS)가 정의될 수 있다. 상기 하부 더미 게이트 라인(150LD)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 하부 더미 워드 라인(DWL0)을 구성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 더미 구조체(LDS)는 복수 개의 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)은 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에서 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. The gate lines may include at least one lower dummy gate line 150LD provided between the lower select line 150G and the cell gate structure CGS. Accordingly, a lower dummy structure LDS including the at least one lower dummy gate line 150LD may be defined between the lower selection line 150G and the cell gate structure CGS. The lower dummy gate line 150LD may constitute the lower dummy word line DWL0 described with reference to FIG. According to one embodiment, the lower dummy structure LDS may include a plurality of lower dummy gate lines 150LD, and the plurality of lower dummy gate lines 150LD may include a lower select line 150G, And the cell gate structure CGS in the first direction D1.

상기 게이트 라인들은 상기 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공되는 적어도 하나의 상부 더미 게이트 라인(150UD)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 상기 적어도 하나의 상기 상부 더미 게이트 라인(150UD)을 포함하는 상부 더미 구조체(UDS)가 정의될 수 있다. 상기 상부 더미 게이트 라인(150UD)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 상부 더미 워드 라인(DWL1)을 구성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 복수 개의 상부 더미 게이트 라인들(150UD)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UP)은 상기 셀 게이트 구조체(CGS)와 상기 상부 선택 라인(150S) 사이에서 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)이 복수 개로 제공되는 경우, 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공될 수 있다. The gate lines may include at least one upper dummy gate line 150UD provided between the upper select line 150S and the cell gate structure CGS. Accordingly, an upper dummy structure UDS including the at least one upper dummy gate line 150UD may be defined between the upper select line 150S and the cell gate structure CGS. The upper dummy gate line 150UD may constitute the upper dummy word line DWL1 described with reference to FIG. According to one embodiment, the upper dummy structure UDS may include a plurality of upper dummy gate lines 150UD, and the plurality of upper dummy gate lines 150UP may include the cell gate structure CGS. And the upper select line 150S in the first direction D1. The upper dummy structure UDS may be formed between the upper select line 150S of the lowest layer among the plurality of the upper select lines 150S and the cell gate structure CGS when a plurality of the upper select lines 150S are provided, As shown in FIG.

상기 기판(100) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 차례로 적층된 상기 하부 선택 라인(150G), 상기 하부 더미 구조체(LDS), 상기 셀 게이트 구조체(CGS), 상기 상부 더미 구조체(UDS), 및 상기 상부 선택 라인(150S)은 적층 구조체(SS)로 정의될 수 있다. 상기 적층 구조체(SS)는 상기 기판(100)의 상기 상면에 평행한 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 상기 적층 구조체(SS)는 상기 기판(100) 상에 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 적층 구조체들(SS)은 상기 기판(100)의 상기 상면에 평행하고 상기 제2 방향(D2)에 교차하는 제3 방향(D3)으로 서로 이격될 수 있다. The lower selection line 150G, the lower dummy structure LDS, the cell gate structure CGS, the upper dummy structure UDS, and the upper dummy structure UDS, which are sequentially stacked in the first direction D1 on the substrate 100, And the upper select line 150S may be defined as a stacked structure SS. The stacked structure SS may extend in a second direction D2 parallel to the upper surface of the substrate 100. [ The plurality of stacked structures SS may be provided on the substrate 100 and the plurality of stacked structures SS may be parallel to the upper surface of the substrate 100 and may extend in the second direction D2 And may be spaced from each other in a third direction D3 that intersects.

보다 구체적으로, 도 5를 참조하면, 상기 하부 더미 구조체(LDS)는 상기 셀 게이트 전극들(150) 중 최하층의 셀 게이트 전극(150)으로부터 상기 제1 방향(D1)을 따라 제1 거리(d1)로 이격되는 하부 더미 게이트 라인(150LD)을 포함할 수 있다. 상기 하부 더미 구조체(LDS)가 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함하는 경우, 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD) 중 최상층의 하부 더미 게이트 라인(150LD)이 상기 최하층의 셀 게이트 전극(150)으로부터 상기 제1 거리(d1)로 이격될 수 있다. 더하여, 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 상기 제1 거리(d1)로 서로 이격될 수 있다. 5, the lower dummy structure LDS extends from the lowest cell gate electrode 150 of the cell gate electrodes 150 along a first distance d1 along the first direction D1, And a lower dummy gate line 150LD spaced apart from the lower dummy gate line 150LD. When the lower dummy structure LDS includes the plurality of the lower dummy gate lines 150LD, the uppermost lower dummy gate line 150LD among the plurality of the lower dummy gate lines 150LD is connected to the lowermost May be spaced apart from the cell gate electrode 150 of the first region 150 by the first distance d1. In addition, the plurality of the lower dummy gate lines 150LD may be spaced apart from each other at the first distance d1 along the first direction D1.

상기 상부 더미 구조체(UDS)는 상기 셀 게이트 전극들(150) 중 최상층의 셀 게이트 전극(150)으로부터 상기 제1 방향(D1)을 따라 제2 거리(d2)로 이격되는 상부 더미 게이트 라인(150UD)을 포함할 수 있다. 상기 상부 더미 구조체(UDS)가 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD)을 포함하는 경우, 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD) 중 최하층의 상부 더미 게이트 라인(150UD)이 상기 최상층의 셀 게이트 전극(150)으로부터 상기 제2 거리(d2)로 이격될 수 있다. 더하여, 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 상기 제2 거리(d2)로 서로 이격될 수 있다. The upper dummy structure UDS includes upper dummy gate lines 150UD spaced apart from the uppermost cell gate electrode 150 of the cell gate electrodes 150 by a second distance d2 along the first direction D1. ). When the upper dummy structure UDS includes the plurality of upper dummy gate lines 150UD, the uppermost dummy gate line 150UD of the lower one of the plurality of upper dummy gate lines 150UD is connected to the uppermost May be spaced apart from the cell gate electrode 150 of the second distance d2. In addition, the plurality of upper dummy gate lines 150UD may be spaced apart from each other at the second distance d2 along the first direction D1.

상기 셀 게이트 전극들(150)은 상기 제1 방향(D1)을 따라 제3 거리(d3)로 서로 이격될 수 있다. 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2)는 각각 상기 제3 거리(d3)보다 클 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 거리(d1) 및 상기 제2 거리(d2)는 실질적으로 서로 같을 수 있다. The cell gate electrodes 150 may be spaced apart from each other by a third distance d3 along the first direction D1. The first distance d1 and the second distance d2 may be greater than the third distance d3, respectively. According to one embodiment, the first distance d1 and the second distance d2 may be substantially equal to each other.

상기 상부 선택 라인(150S)은 이에 바로 인접하는 상부 더미 게이트 라인(150UD)으로부터 상기 제1 방향(D1)을 따라 제4 거리(d4)로 이격될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)이 복수 개로 제공되는 경우, 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S)이 이에 바로 인접하는 상부 더미 게이트 라인(150UD)으로부터 상기 제4 거리(d4)로 이격될 수 있다. 상기 상부 더미 구조체(UDS)가 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD)을 포함하는 경우, 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD) 중 최상층의 상부 더미 게이트 라인(150UD)이 이에 바로 인접하는 상부 선택 라인(150S)으로부터 상기 제4 거리(d4)로 이격될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이, 상기 상부 선택 라인(150S) 및 상기 상부 더미 게이트 라인(150UD)은 각각 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S)이 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD) 중 최상층의 상부 더미 게이트 라인(150UD)으로부터 상기 제4 거리(d4)로 이격될 수 있다. 상기 제4 거리(d4)는 상기 제2 거리(d2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 상부 선택 라인(150S)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이의 간격이 증가할 수 있다. The upper select line 150S may be spaced from the upper dummy gate line 150UD immediately adjacent thereto by a fourth distance d4 along the first direction D1. When a plurality of the upper select lines 150S are provided, the upper select line 150S of the lowest layer among the plurality of the upper select lines 150S is connected to the fourth dummy gate line 150UD immediately adjacent thereto, (d4). When the upper dummy structure UDS includes the plurality of upper dummy gate lines 150UD, the upper dummy gate line 150UD of the uppermost one of the plurality of upper dummy gate lines 150UD is directly connected to the upper dummy gate line 150UD. And may be spaced from the adjacent upper select line 150S by the fourth distance d4. According to one embodiment, as shown in the figure, the upper select line 150S and the upper dummy gate line 150UD may be provided in plural, The selection line 150S may be spaced apart from the uppermost dummy gate line 150UD of the plurality of the upper dummy gate lines 150UD by the fourth distance d4. The fourth distance d4 may be greater than the second distance d2. Accordingly, the interval between the gate lines may increase as the cell gate structure CGS is transferred to the upper selection line 150S.

상기 하부 선택 라인(150G)은 이에 바로 인접하는 하부 더미 게이트 라인(150LD)으로부터 상기 제1 방향(D1)을 따라 제5 거리(d5)로 이격될 수 있다. 상기 하부 더미 구조체(LDS)가 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함하는 경우, 상기 하부 선택 라인(150G)은 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD) 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인(150LD)으로부터 상기 제5 거리(d5)로 이격될 수 있다. 상기 제5 거리(d5)는 상기 제1 거리(d1)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 하부 선택 라인(150G)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이의 간격이 증가할 수 있다. 상기 제5 거리(d5)는 상기 제4 거리(d4)보다 클 수 있다. The lower select line 150G may be spaced from the lower dummy gate line 150LD immediately adjacent thereto by a fifth distance d5 along the first direction D1. When the lower dummy structure LDS includes the plurality of the lower dummy gate lines 150LD, the lower selection line 150G includes a lower dummy gate line 150LD among the plurality of the lower dummy gate lines 150LD, And may be spaced from the gate line 150LD by the fifth distance d5. The fifth distance d5 may be greater than the first distance d1. Accordingly, the gap between the gate lines may be increased from the cell gate structure CGS to the lower selection line 150G. The fifth distance d5 may be greater than the fourth distance d4.

도 3, 도 4, 및 도 5를 다시 참조하면, 상기 게이트 라인들은 이들 사이에 개재하는 상기 절연막들(110)에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 절연막들(110)은 상기 게이트 라인들을 따라 상기 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. 상기 절연막들(110)은 일 예로, 실리콘막, 실리콘 산화막, 실리콘 카바이드막, 실리콘 산질화막, 및 실리콘 질화막 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 게이트 라인들은 일 예로, 단결정 구조 또는 다결정 구조의 실리콘을 포함하거나 금속 및 도전성 금속 질화물을 포함할 수 있다.3, 4, and 5, the gate lines may be separated from each other by the insulating films 110 interposed therebetween. The insulating films 110 may extend in the second direction D2 along the gate lines. The insulating films 110 may include at least one of a silicon film, a silicon oxide film, a silicon carbide film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride film, for example. The gate lines may include, for example, a monocrystalline or polycrystalline silicon or may comprise a metal and a conductive metal nitride.

보다 구체적으로, 도 4를 참조하면, 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 및 상기 하부 더미 구조체(LDS)는 이들 사이에 개재하는 제1 절연막(110a)에 의해 서로 분리될 수 있고, 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 및 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 이들 사이에 개재하는 제2 절연막(110b)에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 셀 게이트 전극들(150)은 이들 사이에 개재하는 제3 절연막들(110c)에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 절연막들(110)의 각각은 상기 제1 방향(D1)에 따른 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 절연막(110a)의 제1 두께(T1), 및 상기 제2 절연막(110b)의 제2 두께(T2)는 각각 상기 제3 절연막들(110c)의 각각의 제3 두께(T3)보다 클 수 있다. 즉, 상기 제1 절연막(110a) 및 상기 제2 절연막(110b)은 각각 상기 제3 절연막들(110c)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 두께(T1)는 상기 제2 두께(T2)와 실질적으로 동일할 수 있다. 즉, 상기 제1 절연막(110a)은 상기 제2 절연막(110b)과 실질적으로 동일한 두께를 가질 수 있다. 4, the cell gate structure CGS and the lower dummy structure LDS may be separated from each other by a first insulating film 110a interposed therebetween, and the cell gate structure CGS and the upper dummy structure UDS may be separated from each other by a second insulating film 110b interposed therebetween. The cell gate electrodes 150 may be separated from each other by third insulating films 110c interposed therebetween. Each of the insulating films 110 may have a thickness along the first direction D1. The first thickness T1 of the first insulating layer 110a and the second thickness T2 of the second insulating layer 110b are greater than the third thickness T3 of the third insulating layers 110c, It can be big. That is, the first insulating layer 110a and the second insulating layer 110b may each have a thickness greater than that of the third insulating layers 110c. According to one embodiment, the first thickness T1 may be substantially equal to the second thickness T2. That is, the first insulating layer 110a may have substantially the same thickness as the second insulating layer 110b.

상기 상부 더미 구조체(UDS)가 상기 제1 방향(D1)으로 적층된 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD)을 포함하는 경우, 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD)은 이들 사이에 개재하는 절연막들(110)에 의해 서로 분리될 수 있다. 이 경우, 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD) 사이의 상기 절연막들(110)의 각각은 상기 제2 절연막(110b)과 동일한 두께를 가질 수 있다. 상기 하부 더미 구조체(LDS)가 상기 제1 방향(D1)으로 적층된 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함하는 경우, 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)은 이들 사이에 개재하는 절연막들(110)에 의해 서로 분리될 수 있다. 이 경우, 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD) 사이의 상기 절연막들(110)의 각각은 상기 제1 절연막(110a)과 동일한 두께를 가질 수 있다. When the upper dummy structure UDS includes the plurality of the upper dummy gate lines 150UD stacked in the first direction D1, the upper dummy gate lines 150UD are interposed between the upper dummy gate lines 150UD Can be separated from each other by the insulating films 110. In this case, each of the insulating films 110 between the upper dummy gate lines 150UD may have the same thickness as the second insulating film 110b. When the lower dummy structure LDS includes the plurality of the lower dummy gate lines 150LD stacked in the first direction D1, the lower dummy gate lines 150LD are interposed between them Can be separated from each other by the insulating films 110. In this case, each of the insulating films 110 between the lower dummy gate lines 150LD may have the same thickness as the first insulating film 110a.

상기 상부 선택 라인(150S) 및 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 이들 사이에 개재하는 제4 절연막(110d)에 의해 서로 분리될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상부 선택 라인(150S)은 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S)은 상기 상부 더미 구조체(UDS) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 이 경우, 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 상기 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 개재할 수 있고, 상기 제4 절연막(110d)은 상기 최하층의 상부 선택 라인(150S)과 상기 상부 더미 구조체(UDS) 사이에 개재할 수 있다. 상기 제4 절연막(110d)의 제4 두께(T4)는 상기 제2 절연막(110b)의 상기 제2 두께(T2)보다 클 수 있다. 즉, 상기 제4 절연막(110d)은 상기 제2 절연막(110b)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 상부 선택 라인(150S)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이에 개재하는 상기 절연막들(110)의 두께가 증가할 수 있다. The upper select line 150S and the upper dummy structure UDS may be separated from each other by a fourth insulating film 110d interposed therebetween. According to an embodiment, the upper select line 150S may be provided in plurality, and the plurality of upper select lines 150S may be formed on the upper dummy structure UDS in the first direction D1, . In this case, the upper dummy structure UDS may be interposed between the upper select line 150S of the lowest layer among the plurality of the upper select lines 150S and the cell gate structure CGS, (110d) may be interposed between the uppermost upper select line (150S) and the upper dummy structure (UDS). The fourth thickness T4 of the fourth insulating layer 110d may be greater than the second thickness T2 of the second insulating layer 110b. That is, the fourth insulating layer 110d may have a thickness greater than that of the second insulating layer 110b. Accordingly, the thickness of the insulating films 110 interposed between the gate lines may increase from the cell gate structure CGS to the upper select line 150S.

상기 하부 선택 라인(150G) 및 상기 하부 더미 구조체(LDS)는 이들 사이에 개재하는 제5 절연막(110e)에 의해 서로 분리될 수 있다. 상기 제5 절연막(110e)의 제5 두께(T5)는 상기 제1 절연막(110a)의 상기 제1 두께(T1)보다 클 수 있다. 즉, 상기 제5 절연막(110e)은 상기 제1 절연막(110a)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 하부 선택 라인(150G)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이에 개재하는 상기 절연막들(110)의 두께가 증가할 수 있다. 상기 제5 절연막(110e)의 상기 제5 두께(T5)는 상기 제4 절연막(110d)의 상기 제4 두께(T4)보다 클 수 있다. 즉, 상기 제5 절연막(110e)은 상기 제4 절연막(110d)보다 두꺼울 수 있다. 상기 제5 절연막(110e)은 그 위에 적층되는 절연막들(110)보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다.The lower selection line 150G and the lower dummy structure LDS may be separated from each other by a fifth insulating film 110e interposed therebetween. The fifth thickness T5 of the fifth insulating layer 110e may be greater than the first thickness T1 of the first insulating layer 110a. That is, the fifth insulating layer 110e may have a thickness larger than that of the first insulating layer 110a. Accordingly, the thickness of the insulating films 110 interposed between the gate lines may increase from the cell gate structure CGS to the lower selection line 150G. The fifth thickness T5 of the fifth insulating layer 110e may be greater than the fourth thickness T4 of the fourth insulating layer 110d. That is, the fifth insulating film 110e may be thicker than the fourth insulating film 110d. The fifth insulating layer 110e may have a greater thickness than the insulating layers 110 stacked thereon.

도 3, 도 4, 및 도 5를 다시 참조하면, 상기 기판(100)과 상기 적층 구조체(SS) 사이에 하부 절연막(102)이 제공될 수 있다. 상기 하부 절연막(102)은, 일 예로, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 고유전막(일 예로, 알루미늄 산화막 및 하프늄 산화막 등), 또는 이들의 조합일 수 있다. 상기 하부 절연막(102)은 상기 절연막들(110)보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 3, 4, and 5, a lower insulating layer 102 may be provided between the substrate 100 and the stacked structure SS. The lower insulating film 102 may be, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a high-k film (for example, an aluminum oxide film and a hafnium oxide film), or a combination thereof. The lower insulating layer 102 may have a thickness smaller than that of the insulating layers 110.

상기 기판(100)은 불순물이 도핑된 공통 소스 영역들(170)을 포함할 수 있다. 상기 공통 소스 영역들(170)은 상기 적층 구조체(SS)의 양 측의 상기 기판(100) 내에 제공될 수 있다. 상기 공통 소스 영역들(170)은 상기 제2 방향(D2)을 따라 연장된 라인 형태를 가질 수 있고, 상기 제3 방향(D3)으로 서로 이격될 수 있다. The substrate 100 may include common source regions 170 doped with impurities. The common source regions 170 may be provided in the substrate 100 on both sides of the stacked structure SS. The common source regions 170 may have a line shape extending along the second direction D2 and may be spaced from each other in the third direction D3.

채널 구조체(CS)가 상기 적층 구조체(SS)를 관통하여 상기 기판(100)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 채널 구조체(CS)는 상기 적층 구조체(SS) 내에 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 채널 구조체들(CS) 평면적 관점에서 상기 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 상기 복수 개의 상기 채널 구조체들(CS)은, 도 3에 도시된 바와 달리, 평면적 관점에서 상기 제2 방향(D2)을 따라 지그재그 형태로 배열될 수도 있다.A channel structure CS may be electrically connected to the substrate 100 through the stacked structure SS. The channel structure CS may be provided in a plurality of the stacked structures SS and may be arranged in the second direction D2 from a plan view of the plurality of channel structures CS. The plurality of channel structures CS may be arranged in a zigzag shape along the second direction D2 from a plan view, unlike the structure shown in FIG.

상기 채널 구조체(CS)는, 상기 적층 구조체(SS)의 하부 및 상기 기판(100)의 적어도 일부를 관통하여 상기 기판(100)에 연결되는 하부 반도체 패턴(LSP), 및 상기 적층 구조체(SS)의 상부를 관통하여 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 연결되는 상부 반도체 패턴(USP)을 포함할 수 있다. The channel structure CS includes a lower semiconductor pattern LSP connected to the substrate 100 through a lower portion of the stacked structure SS and at least a portion of the substrate 100, And an upper semiconductor pattern USP connected to the lower semiconductor pattern LSP through an upper portion of the lower semiconductor pattern LSP.

상기 상부 반도체 패턴(USP)은 속이 빈 파이프 형태(pipe-shaped) 또는 마카로니 형태(macaroni-shaped)일 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)의 하단은 닫힌 상태(closed state)일 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)의 내부는 매립 절연 패턴(140)에 의해 채워질 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)의 바닥면은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면보다 낮은 레벨에 위치할 수 있다. 즉, 상기 상부 반도체 패턴(USP)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 삽입된 형태일 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)은 제1 반도체 패턴(130) 및 제2 반도체 패턴(135)을 포함할 수 있다. 상기 제1 반도체 패턴(130)은 상기 적층 구조체(SS)의 내벽을 덮을 수 있다. 상기 제1 반도체 패턴(130)은 상단 및 하단이 오픈된(opened) 파이프 형태 또는 마카로니 형태일 수 있다. 상기 제1 반도체 패턴(130)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)과 접촉하지 않고 이격될 수 있다. 상기 제2 반도체 패턴(135)은 하단이 닫힌 파이프 형태 또는 마카로니 형태일 수 있다. 상기 제2 반도체 패턴(135)의 내부는 상기 매립 절연 패턴(140)으로 채워질 수 있다. 상기 제2 반도체 패턴(135)은 상기 제1 반도체 패턴(130)의 내벽 및 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상부와 접촉할 수 있다. 상기 제2 반도체 패턴(135)의 바닥면은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면보다 낮은 높이에 위치할 수 있다. 즉, 상기 제2 반도체 패턴(135)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 삽입된 구조를 가지고, 상기 제1 반도체 패턴(130)과 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 불순물이 도핑된 반도체이거나 불순물이 도핑되지 않은 상태의 진성 반도체(intrinsic semiconductor)일 수도 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)은 단결정, 비정질(amorphous), 및 다결정(polycrystalline) 중 적어도 하나의 결정 구조를 가질 수 있다.The upper semiconductor pattern USP may be pipe-shaped or macaroni-shaped. The lower end of the upper semiconductor pattern USP may be in a closed state. The inside of the upper semiconductor pattern USP may be filled with a buried insulating pattern 140. The bottom surface of the upper semiconductor pattern USP may be located at a lower level than the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP. That is, the upper semiconductor pattern USP may be inserted into the lower semiconductor pattern LSP. The upper semiconductor pattern USP may include a first semiconductor pattern 130 and a second semiconductor pattern 135. The first semiconductor pattern 130 may cover the inner wall of the laminated structure SS. The first semiconductor pattern 130 may be an open pipe shape or a macaroni shape. The first semiconductor pattern 130 may be spaced apart from the lower semiconductor pattern LSP. The second semiconductor pattern 135 may have a closed pipe shape or a macaroni shape. The inside of the second semiconductor pattern 135 may be filled with the buried insulation pattern 140. The second semiconductor pattern 135 may contact an inner wall of the first semiconductor pattern 130 and an upper portion of the lower semiconductor pattern LSP. The bottom surface of the second semiconductor pattern 135 may be located at a lower height than the top surface of the lower semiconductor pattern LSP. That is, the second semiconductor pattern 135 has a structure inserted into the lower semiconductor pattern LSP, and can electrically connect the first semiconductor pattern 130 and the lower semiconductor pattern LSP. The first and second semiconductor patterns 130 and 135 may include a semiconductor material. For example, the first and second semiconductor patterns 130 and 135 may include silicon (Si), germanium (Ge), or a mixture thereof. The first and second semiconductor patterns 130 and 135 may be doped with impurities or doped with impurities It may be an intrinsic semiconductor. The first and second semiconductor patterns 130 and 135 may have a crystal structure of at least one of single crystal, amorphous, and polycrystalline.

상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 기판(100)과 같은 도전형의 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 반도체 물질로 이루어진 상기 기판(100)을 시드(seed)로 이용하여 형성된 에피택시얼 패턴일 수 있다. 이 경우, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 단결정 구조 또는 다결정 구조의 반도체 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 기판(100)의 내벽과 접할 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 기판(100)의 적어도 일부를 관통하는 필라 형태를 가질 수 있다. The lower semiconductor pattern LSP may be formed of a conductive semiconductor material such as the substrate 100. According to one embodiment, the lower semiconductor pattern LSP may be an epitaxial pattern formed by using the substrate 100 made of a semiconductor material as a seed. In this case, the lower semiconductor pattern LSP may include a semiconductor material having a single crystal structure or a polycrystalline structure. According to one embodiment, the lower semiconductor pattern LSP may contact the inner wall of the substrate 100. [ The lower semiconductor pattern LSP may have a pillar shape passing through at least a part of the substrate 100.

상기 하부 선택 라인(150G)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 인접할 수 있고, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)의 게이트 전극으로 이용될 수 있다. 즉, 상기 하부 선택 라인(150G)은 상기 공통 소스 영역(170)과 상기 하부 반도체 패턴(LSP) 사이의 전기적 연결을 제어하는 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)의 게이트 전극으로 이용될 수 있다. 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD), 상기 셀 게이트 전극들(150), 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UD), 및 상기 상부 선택 라인(150S)은 상기 상부 반도체 패턴(USP)에 인접할 수 있다. 상기 셀 게이트 전극들(150)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 메모리 셀 트랜지스터들(MCT)의 게이트 전극들로 이용될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)은, 도 2를 참조하여 설명한, 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 전극으로 이용될 수 있다. 즉, 상기 상부 선택 라인(150S)은 비트 라인(BL)과 상기 채널 구조체(CS) 사이의 전기적 연결을 제어하는 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)의 게이트 전극으로 이용될 수 있다.The lower selection line 150G may be adjacent to the lower semiconductor pattern LSP and may be used as a gate electrode of the ground selection transistor GST described with reference to FIG. That is, the lower selection line 150G may be used as a gate electrode of the ground selection transistor GST for controlling an electrical connection between the common source region 170 and the lower semiconductor pattern LSP. The lower dummy gate lines 150LD, the cell gate electrodes 150, the upper dummy gate lines 150UD and the upper select line 150S may be adjacent to the upper semiconductor pattern USP . The cell gate electrodes 150 may be used as the gate electrodes of the memory cell transistors MCT described with reference to FIG. The upper selection line 150S may be used as a gate electrode of the string selection transistor SST described with reference to FIG. That is, the upper select line 150S may be used as a gate electrode of the string select transistor SST which controls the electrical connection between the bit line BL and the channel structure CS.

상기 절연막들(110) 중 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 하부 더미 구조체(LDS) 사이에 개재하는 상기 제5 절연막(110e)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 일 측벽에 직접 접할 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면은 상기 하부 선택 라인(150G)의 상면, 및 상기 하부 선택 라인(150G)에 바로 인접하는 하부 더미 게이트 라인(150LD)의 하면 사이의 높이에 위치할 수 있다. 상기 하부 더미 구조체(LDS)가 상기 제1 방향(D1)으로 적층된 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함하는 경우, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상기 상면은 상기 하부 선택 라인(150G)의 상기 상면, 및 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD) 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인(150LD)의 하면 사이의 높이에 위치할 수 있다. The fifth insulating layer 110e interposed between the lower selection line 150G and the lower dummy structure LDS of the insulating layers 110 may directly contact one side wall of the lower semiconductor pattern LSP. The upper surface of the lower semiconductor pattern LSP may be located at a height between the upper surface of the lower selection line 150G and the lower surface of the lower dummy gate line 150LD immediately adjacent to the lower selection line 150G. When the lower dummy structure LDS includes the plurality of the lower dummy gate lines 150LD stacked in the first direction D1, the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP is connected to the lower selection line The upper surface of the lower dummy gate line 150G and the lower surface of the lower dummy gate line 150LD among the plurality of the lower dummy gate lines 150LD.

상기 하부 반도체 패턴(LPS)과 상기 하부 선택 라인(150G) 사이에 게이트 유전 패턴(160)이 배치될 수 있다. 상기 게이트 유전 패턴(160)은 일 예로, 실리콘 산화막을 포함할 수 있다.A gate dielectric pattern 160 may be disposed between the lower semiconductor pattern LPS and the lower select line 150G. The gate dielectric pattern 160 may include, for example, a silicon oxide layer.

상기 적층 구조체(SS)와 상기 상부 반도체 패턴(USP) 사이에 수직 절연체(120)가 개재될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수직 절연체(120)는 상기 제1 방향(D1)으로 연장되어 상기 게이트 라인들 사이에 개재하는 상기 절연막들(110)의 측벽들 상으로 연장될 수 있다. 상기 수직 절연체(120)는 상단 및 하단이 오픈된 파이프 형태 또는 마카로니 형태일 수 있다. 상기 수직 절연체(120)의 바닥면은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상기 상면의 적어도 일부분과 접할 수 있다. A vertical insulator 120 may be interposed between the stacked structure SS and the upper semiconductor pattern USP. According to one embodiment, the vertical insulator 120 may extend on the sidewalls of the insulating films 110 extending in the first direction D1 and interposed between the gate lines. The vertical insulator 120 may be in a pipe shape or a macaroni shape with open upper and lower ends. The bottom surface of the vertical insulator 120 may contact at least a part of the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP.

도 6을 참조하면, 상기 수직 절연체(120)는 플래시 메모리 장치의 메모리 요소를 포함할 수 있다. 즉, 상기 수직 절연체(120)는 플래시 메모리 장치의 전하 저장막(CL)을 포함할 수 있다. 이러한 수직 절연체(120)에 저장되는 데이터는 상기 상부 반도체 패턴(USP)과 이에 인접하는 상기 게이트 라인들 사이의 전압 차이에 의해 유발되는 파울러-노던하임 터널링을 이용하여 변경될 수 있다. 이와 달리, 상기 수직 절연체(120)는 다른 동작 원리에 기초하여 정보를 저장하는 것이 가능한 박막(예를 들면, 상변화 메모리를 위한 박막 또는 가변저항 메모리를 위한 박막)을 포함할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수직 절연체(120)는 차례로 적층된 상기 전하 저장막(CL) 및 터널 절연막(TL)을 포함할 수 있다. 상기 터널 절연막(TL)은 상기 상부 반도체 패턴(USP)에 직접 접촉할 수 있고, 상기 터널 절연막(TL)과 상기 게이트 라인들 사이에 상기 전하 저장막(CL)이 개재될 수 있다. 일부 실시예들에 따르면, 상기 수직 절연체(120)는 상기 전하 저장막(CL)과 상기 게이트 라인들 사이에 개재되는 블로킹 절연막(BIL)을 더 포함할 수 있다. 상기 전하 저장막(CL)은 일 예로, 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막, 실리콘-풍부 질화막(Si-rich nitride), 나노 크리스탈 실리콘(nanocrystalline Si) 또는 박층화된 트랩막(laminated trap layer) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 터널 절연막(TL)은 상기 전하 저장막(CL)보다 큰 밴드 갭을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 터널 절연막(TL)은 실리콘 산화막일 수 있다. 상기 블록킹 절연막(BIL)은 상기 전하 저장막(CL)보다 큰 에너지 밴드 갭을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 블록킹 절연막(BIL)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 및/또는 실리콘 산질화막일 수 있다. 상기 수직 절연체(120)는, 도시되지 않았으나, 상기 상부 반도체 패턴(USP)과 상기 절연막들(110) 사이에 개재하는 캐핑막(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 캐핑막은 상기 절연막들(110)과 직접 접촉하고, 상기 게이트 라인들에 의해 수직적으로 분리될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 캐핑막은 상기 상부 반도체 패턴(USP)과 이에 인접하는 상기 게이트 라인들 사이에서 수직적으로 연장될 수도 있다. 상기 캐핑막은 상기 전하 저장막(CL)에 대해 식각 선택성을 가지며, 상기 절연막들(110)과 다른 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 캐핑막은 실리콘 막, 실리콘 산화막, 폴리실리콘막, 실리콘 카바이드막 및 실리콘 질화막 중 적어도 하나이되, 상기 절연막들(110)과 다른 물질을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 캐핑막은 탄탈륨 산화막(Ta2O5), 티타늄 산화막(TiO2), 하프늄 산화막(HfO2), 및/또는 지르코늄 산화막(ZrO2)과 같은 고유전막일 수 있다. Referring to FIG. 6, the vertical insulator 120 may include a memory element of a flash memory device. That is, the vertical insulator 120 may include a charge storage layer CL of a flash memory device. Data stored in the vertical insulator 120 may be changed using Fowler-Nordheim tunneling caused by a voltage difference between the upper semiconductor pattern USP and the gate lines adjacent thereto. Alternatively, the vertical insulator 120 may comprise a thin film (e.g., a thin film for a phase change memory or a thin film for a variable resistance memory) capable of storing information based on other operating principles. According to one embodiment, the vertical insulator 120 may include the charge storage film CL and the tunnel insulating film TL sequentially stacked. The tunnel insulating film TL may directly contact the upper semiconductor pattern USP and the charge storage film CL may be interposed between the tunnel insulating film TL and the gate lines. According to some embodiments, the vertical insulator 120 may further include a blocking insulating film (BIL) interposed between the charge storage film CL and the gate lines. The charge storage layer CL may include at least one of a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, a silicon-rich nitride layer, a nanocrystalline silicon layer, or a laminated trap layer . ≪ / RTI > The tunnel insulating film TL may include a material having a band gap larger than that of the charge storage film CL. For example, the tunnel insulating film TL may be a silicon oxide film. The blocking insulating layer (BIL) may include a material having a larger energy band gap than the charge storage layer (CL). For example, the blocking insulating film BIL may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, and / or a silicon oxynitride film. The vertical insulator 120 may include a capping layer (not shown) interposed between the upper semiconductor pattern USP and the insulating layers 110 although not shown. The capping film is in direct contact with the insulating films 110 and can be vertically separated by the gate lines. According to another embodiment, the capping film may extend vertically between the upper semiconductor pattern USP and the gate lines adjacent thereto. The capping layer has etch selectivity with respect to the charge storage layer CL and may include an insulating material different from the insulating layers 110. For example, the capping film may include at least one of a silicon film, a silicon oxide film, a polysilicon film, a silicon carbide film, and a silicon nitride film, and may include a material different from the insulating films 110. As another example, the capping film may be a high dielectric constant film such as a tantalum oxide film (Ta 2 O 5 ), a titanium oxide film (TiO 2 ), a hafnium oxide film (HfO 2 ), and / or a zirconium oxide film (ZrO 2 ).

도 3, 도 4, 및 도 5를 다시 참조하면, 상기 게이트 라인들의 각각의 상면 및 하면 상에 수평 절연체들(145)이 제공될 수 있다. 상기 수평 절연체들(145)의 일부는 상기 수직 절연체(120)와 이에 인접하는 게이트 라인들 사이로 연장될 수 있고, 상기 수평 절연체들(145)의 다른 일부는 상기 게이트 유전 패턴(160)과 상기 하부 선택 라인(150G) 사이로 연장될 수 있다. 상기 수평 절연체들(145)은 하나의 박막 또는 복수의 박막들로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수평 절연체들(145)은 전하 트랩형 플래시 메모리 트랜지스터의 블록킹 절연막을 포함할 수 있다.3, 4, and 5, horizontal insulators 145 may be provided on the top and bottom surfaces of each of the gate lines. A portion of the horizontal insulators 145 may extend between the vertical insulator 120 and adjacent gate lines and another portion of the horizontal insulators 145 may extend between the gate dielectric pattern 160 and the bottom And may extend between select lines 150G. The horizontal insulators 145 may be formed of one thin film or a plurality of thin films. According to one embodiment, the horizontal insulators 145 may include a blocking insulating film of a charge trap type flash memory transistor.

도전 패드(165)가 상기 채널 구조체(CS) 상에 제공되어 상기 상부 반도체 패턴(USP)에 연결될 수 있다. 상기 도전 패드(165)는 상기 수직 절연체(120)의 내벽과 접할 수 있고, 상기 도전 패드(165)의 상면은 상기 수직 절연체(120)의 상면과 실질적으로 공면을 이룰 수 있다. 상기 도전 패드(165)의 하면은 상기 상부 반도체 패턴(USP)에 직접 접촉할 수 있다. 상기 도전 패드(165)와, 상기 도전 패드(165)에 인접한 절연막(110) 사이에 상기 수직 절연체(120)가 개재될 수 있다. 상기 도전 패드(165)는 불순물이 도핑된 불순물 영역이거나, 도전 물질을 포함할 수 있다. A conductive pad 165 may be provided on the channel structure CS and connected to the upper semiconductor pattern USP. The conductive pad 165 may be in contact with the inner wall of the vertical insulator 120 and the upper surface of the conductive pad 165 may be substantially coplanar with the upper surface of the vertical insulator 120. The lower surface of the conductive pad 165 may directly contact the upper semiconductor pattern USP. The vertical insulator 120 may be interposed between the conductive pad 165 and the insulating layer 110 adjacent to the conductive pad 165. The conductive pad 165 may be an impurity region doped with an impurity, or may include a conductive material.

상기 적층 구조체(SS)의 양측에 전극 분리 패턴들(180)이 배치될 수 있다. 상기 전극 분리 패턴들(180)은 상기 공통 소스 영역들(170)을 덮을 수 있다. 상기 전극 분리 패턴들(180)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 및 실리콘 산화질화막 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.The electrode separation patterns 180 may be disposed on both sides of the laminated structure SS. The electrode separation patterns 180 may cover the common source regions 170. [ The electrode separation patterns 180 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film.

상기 적층 구조체(SS) 상에 상기 적층 구조체(SS)를 가로지르는 비트 라인(BL)이 배치될 수 있다. 상기 비트 라인(BL)은 콘택 플러그(PLG)를 통해 상기 도전 패드(165)에 접속될 수 있고, 층간 절연막(190)에 의해 상기 적층 구조체(SS)로부터 이격될 수 있다.A bit line BL crossing the stacked structure SS may be disposed on the stacked structure SS. The bit line BL may be connected to the conductive pad 165 through a contact plug PLG and may be separated from the stacked structure SS by an interlayer insulating film 190. [

본 발명의 개념에 따르면, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 상부 선택 라인(150S)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이의 간격이 증가할 수 있고, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)로부터 상기 하부 선택 라인(150G)으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이의 간격이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 선택 라인(150S)와 이에 인접하는 셀 게이트 전극(150) 사이, 및 상기 하부 선택 라인(150G)과 이에 인접하는 셀 게이트 전극(150) 사이의 전기적 간섭이 최소화될 수 있다. According to the concept of the present invention, the interval between the gate lines can be increased from the cell gate structure CGS to the upper selection line 150S, and the distance from the cell gate structure CGS to the lower selection line The spacing between the gate lines may increase as the distance from the gate lines increases. Accordingly, electrical interference between the upper select line 150S and the adjacent cell gate electrode 150 and between the lower select line 150G and the adjacent cell gate electrode 150 can be minimized.

더하여, 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 하부 더미 구조체(LDS) 사이에 개재하는 상기 제5 절연막(110e)의 두께는 그 위에 제공되는 절연막들(110)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 형성하는 공정 동안, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면이 상기 하부 선택 라인(150G)의 상면과 상기 하부 선택 라인(150G)에 바로 인접하는 하부 더미 게이트 라인(150LD)의 하면 사이에 위치하도록 제어하는 것이 용이할 수 있다. In addition, the thickness of the fifth insulating film 110e interposed between the lower selection line 150G and the lower dummy structure LDS may be thicker than the thickness of the insulating films 110 provided thereon. Thus, during the process of forming the lower semiconductor pattern LSP, the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP is electrically connected to the upper surface of the lower selection line 150G and the upper surface of the lower dummy gate 150G, It can be easily controlled to be positioned between the lower surface of the line 150LD.

도 7 내지 도 12는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 제조방법을 설명하기 위한 도면들로, 도 3의 D1 및 D3 방향에 따른 단면도들이다.FIGS. 7 to 12 are views for explaining a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor memory device according to some embodiments of the present invention, and are cross-sectional views along the directions of D1 and D3 in FIG.

도 7을 참조하면, 기판(100) 상에 하부 절연막(102)이 형성될 수 있다. 상기 기판(100)은 일 예로, 실리콘 기판, 게르마늄 기판 또는 실리콘-게르마늄 기판일 수 있다. 일 예로, 상기 하부 절연막(102)은 열산화 공정을 통해 형성된 실리콘 산화막이거나, 증착 기술을 이용하여 형성된 실리콘 산화막일 수 있다. Referring to FIG. 7, a lower insulating layer 102 may be formed on a substrate 100. The substrate 100 may be, for example, a silicon substrate, a germanium substrate, or a silicon-germanium substrate. For example, the lower insulating layer 102 may be a silicon oxide layer formed through a thermal oxidation process or a silicon oxide layer formed using a deposition technique.

상기 하부 절연막(102) 상에 희생막들(112) 및 절연막들(110)을 교대로 그리고 반복적으로 증착하여 박막 구조체(TS)가 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 희생막들(112)은 서로 동일한 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 희생막들(112) 중 최하층의 희생막(112)은 그 위에 적층되는 희생막들(112)보다 두껍게 형성될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 희생막들(112) 중 최상층의 희생막(112)은 그 아래에 제공되는 희생막들(112)보다 두껍게 형성되거나, 상기 희생막들(112) 중 최상층의 희생막(112) 및 그 바로 아래에 제공되는 희생막(112)은 이들 아래에 제공되는 희생막들(112)보다 두껍게 형성될 수 있다. 상기 절연막들(110)의 각각은, 도 4를 참조하여 설명한, 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 하부 절연막(102)은 그 위에 형성되는 상기 희생막들(112) 및 상기 절연막들(110)보다 얇은 두께를 가질 수 있다.The thin film structure TS may be formed by alternately and repeatedly depositing the sacrificial films 112 and the insulating films 110 on the lower insulating film 102. [ According to one embodiment, the sacrificial films 112 may be formed to have the same thickness. According to another embodiment, the lowermost sacrificial layer 112 of the sacrificial layers 112 may be formed thicker than the sacrificial layers 112 stacked thereon. According to another embodiment, the topmost sacrificial layer 112 of the sacrificial layers 112 may be formed thicker than the sacrificial layers 112 provided below the sacrificial layers 112, The film 112 and the sacrificial film 112 provided directly under it may be formed thicker than the sacrificial films 112 provided below them. Each of the insulating films 110 may be formed to have a predetermined thickness described with reference to FIG. The lower insulating layer 102 may have a thickness smaller than that of the sacrifice layers 112 and the insulating layers 110 formed thereon.

상기 희생막들(112) 및 상기 절연막(110)들은 일 예로, 열적 화학기상증착(Thermal CVD), 플라즈마 인핸스드 화학기상증착(Plasma enhanced CVD), 물리적 화학기상증착(physical CVD) 또는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 희생막들(112) 및 상기 절연막들(110)은 서로 다른 식각 선택성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 희생막들(112)은 실리콘막, 실리콘 산화막, 실리콘 카바이드, 실리콘 산질화막 및 실리콘 질화막 중의 적어도 하나일 수 있다. 상기 절연막들(110)은 실리콘막, 실리콘 산화막, 실리콘 카바이드막, 실리콘 산질화막, 및 실리콘 질화막 중의 적어도 하나이되, 상기 희생막들(112)과 다른 물질일 수 있다. 일 예로, 상기 희생막들(112)은 실리콘 질화막으로 형성될 수 있고, 상기 절연막들(110)은 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 상기 희생막들(112)은 도전 물질로 형성될 수 있고, 상기 절연막들(110)은 절연 물질로 형성될 수도 있다.The sacrificial layers 112 and the insulating layers 110 may be formed by thermal chemical vapor deposition (CVD), plasma enhanced chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (CVD), or atomic layer deposition (Atomic Layer Deposition) (ALD) process. According to one embodiment, the sacrificial films 112 and the insulating films 110 may include materials having different etch selectivities. For example, the sacrificial layers 112 may be at least one of a silicon film, a silicon oxide film, a silicon carbide film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride film. The insulating films 110 may be at least one of a silicon film, a silicon oxide film, a silicon carbide film, a silicon oxynitride film, and a silicon nitride film, and may be a material different from the sacrificial films 112. For example, the sacrificial films 112 may be formed of a silicon nitride film, and the insulating films 110 may be formed of a silicon oxide film. However, according to another embodiment, the sacrificial films 112 may be formed of a conductive material, and the insulating films 110 may be formed of an insulating material.

도 8을 참조하면, 상기 박막 구조체(TS)를 관통하여 상기 기판(100)을 노출하는 관통 홀(H)이 형성될 수 있다. 상기 관통 홀(H)은 상기 박막 구조체(TS) 내에 복수 개로 형성될 수 있고, 복수 개의 상기 관통 홀들(H)은, 평면적 관점에서, 상기 박막 구조체(TS)의 상면 상에 2차원적으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 관통 홀들(H)은 상기 제2 방향(D2)을 따라 배열될 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 상기 관통 홀들(H)은 상기 제2 방향(D2)을 따라 지그재그로 배치될 수도 있다. Referring to FIG. 8, a through hole H may be formed through the thin film structure TS to expose the substrate 100. The through holes H may be formed in a plurality of the thin film structures TS and the plurality of through holes H may be formed two dimensionally on the upper surface of the thin film structure TS . According to one embodiment, the through-holes H may be arranged along the second direction D2. According to another embodiment, the through-holes H may be arranged in a zigzag manner along the second direction D2.

상기 관통 홀(H)을 형성하는 것은, 상기 박막 구조체(TS) 상에 상기 관통 홀(H)이 형성될 영역을 정의하는 개구부를 갖는 제1 마스크 패턴(미도시)을 형성하는 것, 및 상기 제1 마스크 패턴을 식각 마스크로 상기 박막 구조체(TS)를 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 제1 마스크 패턴은 상기 희생막들(112) 및 상기 절연막들(110)에 대하여 식각 선택성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 식각 공정에 의해 상기 기판(100)의 상면이 과식각되어, 상기 기판(100)의 상부가 리세스될 수 있다. 이에 따라, 상기 관통 홀(H)은 상기 기판(100)의 적어도 일부를 노출할 수 있다. The formation of the through-holes H may include forming a first mask pattern (not shown) having openings on the thin film structure TS to define areas through which the through-holes H are to be formed, And anisotropically etching the thin film structure (TS) using the first mask pattern as an etch mask. The first mask pattern may be formed of a material having etch selectivity with respect to the sacrificial films 112 and the insulating films 110. The upper surface of the substrate 100 is over-deflected by the etching process, and the upper portion of the substrate 100 can be recessed. Accordingly, the through hole H may expose at least a part of the substrate 100. [

하부 반도체 패턴(LSP)이 상기 관통 홀(H)의 하부 영역을 채우도록 형성될 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 관통 홀(H)에 의해 노출된 상기 기판(100)을 시드로 이용하는 선택적 에피택시얼 성장 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 기판(100)의 적어도 일부를 관통하는 필라 형태로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 절연막들(110) 중 최하층의 절연막(110)의 측벽을 덮을 수 있다. 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 최하층의 절연막(110), 즉, 도 4의 상기 제5 절연막(110e)은 그 위에 형성되는 절연막들(110)보다 두꺼운 두께를 가지도록 형성되기 때문에, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면은 상기 최하층의 절연막(110)을 사이에 두고 서로 인접하는 희생막들(112) 사이의 높이에 위치할 수 있다. The lower semiconductor pattern LSP may be formed to fill the lower region of the through hole H. [ The lower semiconductor pattern LSP may be formed by performing a selective epitaxial growth process using the substrate 100 exposed by the through holes H as a seed. The lower semiconductor pattern LSP may be formed in a pillar shape passing through at least a part of the substrate 100. According to one embodiment, the lower semiconductor pattern LSP may cover the sidewalls of the insulating film 110 of the lowest layer among the insulating films 110. As described with reference to FIG. 4, since the insulating film 110 of the lowermost layer, that is, the fifth insulating film 110e of FIG. 4 is formed to have a thicker thickness than the insulating films 110 formed thereon, The upper surface of the lower semiconductor pattern LSP may be located at a height between the sacrificial films 112 adjacent to each other with the insulating film 110 as the lowest layer therebetween.

상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 단결정 구조 또는 다결정 구조를 포함할 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 일 예로, 실리콘을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 일 예로, 탄소 나노 구조물들, 유기 반도체 물질들 및 화합물 반도체들이 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 위해 사용될 수 있다. 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 상기 기판(100)과 동일한 도전형을 가질 수 있다. 선택적 에피택시얼 성장 공정 시에 인시츄(in-situ)로 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 불순물이 도핑될 수 있다. 이와 달리, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 형성한 후, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)에 불순물이 이온 주입될 수도 있다.The lower semiconductor pattern LSP may include a single crystal structure or a polycrystalline structure. The lower semiconductor pattern LSP may include, but is not limited to, silicon. In one example, carbon nanostructures, organic semiconductor materials, and compound semiconductors can be used for the lower semiconductor pattern (LSP). The lower semiconductor pattern LSP may have the same conductivity type as that of the substrate 100. The lower semiconductor pattern LSP can be doped in-situ during the selective epitaxial growth process. Alternatively, impurities may be implanted into the lower semiconductor pattern LSP after forming the lower semiconductor pattern LSP.

도 9를 참조하면, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)이 형성된 상기 관통 홀(H)의 내측벽을 덮으며, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 노출시키는 수직 절연체(120) 및 제1 반도체 패턴(130)이 형성될 수 있다. 9, the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130, which cover the inner wall of the through hole H formed with the lower semiconductor pattern LSP and expose the lower semiconductor pattern LSP, May be formed.

구체적으로, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)이 형성된 상기 관통 홀(H)의 내측벽을 덮는 수직 절연막 및 제1 반도체막이 차례로 형성될 수 있다. 상기 수직 절연막 및 상기 제1 반도체막은 상기 관통 홀(H)의 일부를 채우도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 관통 홀(H)은 상기 수직 절연막 및 상기 제1 반도체막에 의해 완전하게 채워지지 않을 수 있다. 나아가, 상기 수직 절연막은 상기 관통 홀(H)에 의해 노출된 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면을 덮을 수 있다. Specifically, a vertical insulating film and a first semiconductor film covering the inner wall of the through hole H formed with the lower semiconductor pattern LSP may be formed in order. The vertical insulating film and the first semiconductor film may be formed to fill a part of the through hole (H). That is, the through hole H may not be completely filled with the vertical insulating film and the first semiconductor film. Further, the vertical insulating layer may cover the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP exposed by the through hole H.

상기 수직 절연막은 복수의 박막들로 형성될 수 있으며, 일 예로, 플라즈마 인핸스드 화학기상증착(Plasma enhanced CVD), 물리적 화학기상증착(physical CVD) 또는 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD) 기술을 이용하여 증착될 수 있다. 상기 수직 절연막은, 플래시 메모리 장치의 메모리 요소로서 사용되는 전하 저장막을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 전하 저장막은 트랩 절연막 또는 도전성 나노 도트들(conductive nano dots)을 포함하는 절연막일 수 있다. 이와 달리, 상기 수직 절연막은 상변화 메모리를 위한 박막 또는 가변저항 메모리를 위한 박막을 포함할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 수직 절연막은 차례로 적층된 블로킹 절연막(BIL), 전하 저장막(CL), 및 터널 절연막(TL)을 포함할 수 있다. 상기 블로킹 절연막(BIL)은 상기 관통 홀(H)에 의해 노출된 상기 희생막들(112) 및 상기 절연막들(110)의 측벽들과 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면을 덮을 수 있다. 상기 블로킹 절연막(BIL)은 일 예로, 실리콘 산화막으로 형성될 수 있다. 상기 전하 저장막(CL)은 트랩 절연막, 또는 도전성 나노 돗들(conductive nano dots)을 포함하는 절연막을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 전하 저장막(CL)은 실리콘 질화막, 실리콘 산화질화막, 실리콘-풍부 질화막(Si-rich nitride), 나노크리스탈 실리콘(nanocrystalline Si) 또는 박층화된 트랩막(laminated trap layer) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 터널 절연막(TL)은 상기 전하 저장막(CL)보다 큰 밴드 갭을 갖는 물질들 중의 한가지일 수 있다. 일 예로, 터널 절연막(TL)은 실리콘 산화막일 수 있다. The vertical insulating layer may be formed of a plurality of thin films. For example, plasma enhanced chemical vapor deposition (CVD), physical CVD, or atomic layer deposition (ALD) Can be deposited. The vertical insulating film may include a charge storage film used as a memory element of a flash memory device. For example, the charge storage film may be an insulating film including a trap insulating film or conductive nano dots. Alternatively, the vertical insulating layer may comprise a thin film for a phase change memory or a thin film for a variable resistance memory. According to one embodiment, as shown in FIG. 6, A blocking insulating film (BIL), a charge storage film (CL), and a tunnel insulating film (TL) stacked in this order. The blocking insulating layer BIL may cover the sacrificial layers 112 exposed by the through holes H and the upper surfaces of the sidewalls of the insulating layers 110 and the lower semiconductor pattern LSP. The blocking insulating layer BIL may be formed of, for example, a silicon oxide layer. The charge storage layer CL may include a trap insulating layer, or an insulating layer including conductive nano dots. For example, the charge storage layer CL may include at least one of a silicon nitride layer, a silicon oxynitride layer, a silicon-rich nitride layer, a nanocrystalline silicon layer, or a laminated trap layer . ≪ / RTI > The tunnel insulating film TL may be one of materials having a larger bandgap than the charge storage film CL. For example, the tunnel insulating film TL may be a silicon oxide film.

상기 제1 반도체막은 상기 수직 절연막 상에 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 제1 반도체막은 원자층 증착(ALD) 또는 화학적 기상 증착(CVD) 기술들 중의 한가지를 사용하여 형성되는 반도체 물질(예를 들면, 다결정 실리콘막, 단결정 실리콘막, 또는 비정질 실리콘막)일 수 있다. The first semiconductor film may be formed on the vertical insulating film. According to one embodiment, the first semiconductor film is a semiconductor material (e.g., a polycrystalline silicon film, a monocrystalline silicon film, or an amorphous silicon film) formed using one of atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition Silicon film).

상기 수직 절연막 및 상기 제1 반도체막이 차례로 형성된 후, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면 상의 상기 제1 반도체막 및 상기 수직 절연막을 이방성 식각하여 상기 하부 반도체 패턴(LSP)을 노출할 수 있다. 이에 따라, 상기 관통 홀(H)의 내측벽에 상기 제1 반도체 패턴(130) 및 상기 수직 절연체(120)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 수직 절연체(120) 및 상기 제1 반도체 패턴(130)은 열린 양단을 갖는 원통 모양으로 형성될 수 있다. 상기 제1 반도체막 및 상기 수직 절연막을 이방성 식각하는 동안 과식각(over-etch)의 결과로서, 상기 제1 반도체 패턴(130) 및 상기 수직 절연체(120)에 의해 노출되는 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면이 리세스될 수도 있다. 한편, 상기 이방성 식각 공정에 의해 상기 제1 반도체 패턴(130)의 아래에 위치하는 상기 수직 절연막의 일부분은 식각되지 않을 수 있다. 이 경우, 상기 수직 절연체(120)는 상기 제1 반도체 패턴(130)의 바닥면과 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면 사이에 개재되는 바닥부를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 수직 절연체(120)의 바닥면은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 상면의 적어도 일 부분에 접할 수 있다. 이에 더하여, 상기 제1 반도체막 및 상기 수직 절연막에 대한 이방성 식각 동안, 상기 박막 구조체(TS)의 상면이 노출될 수 있다. 이에 따라, 상기 수직 절연체(120) 및 상기 제1 반도체 패턴(130)은 상기 관통 홀(H) 내에 국소적으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 수직 절연체(120) 및 상기 제1 반도체 패턴(130)은 복수 개의 상기 관통 홀들(H)의 각각 내에 형성될 수 있고, 복수 개의 상기 수직 절연체들(120) 및 복수 개의 상기 제1 반도체 패턴들(130)은 평면적 관점에서 2차원적으로 배열될 수 있다.After the vertical insulating film and the first semiconductor film are sequentially formed, the first semiconductor film and the vertical insulating film on the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP may be anisotropically etched to expose the lower semiconductor pattern LSP. Accordingly, the first semiconductor pattern 130 and the vertical insulator 120 may be formed on the inner wall of the through hole H. That is, the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130 may be formed into a cylindrical shape having open ends. The lower semiconductor pattern LSP exposed by the first semiconductor pattern 130 and the vertical insulator 120 as a result of overetching during the anisotropic etching of the first semiconductor film and the vertical insulating film, May be recessed. On the other hand, a part of the vertical insulating film located under the first semiconductor pattern 130 may not be etched by the anisotropic etching process. In this case, the vertical insulator 120 may have a bottom portion interposed between a bottom surface of the first semiconductor pattern 130 and an upper surface of the lower semiconductor pattern LSP. Accordingly, the bottom surface of the vertical insulator 120 may contact at least a portion of the upper surface of the lower semiconductor pattern LSP. In addition, during the anisotropic etching process for the first semiconductor film and the vertical insulating film, the upper surface of the thin film structure TS may be exposed. Accordingly, the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130 may be locally formed in the through hole H. That is, the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130 may be formed in each of the plurality of through holes H, and the plurality of the vertical insulators 120 and the plurality of the first semiconductors The patterns 130 may be two-dimensionally arranged in plan view.

도 10을 참조하면, 상기 수직 절연체(120) 및 상기 제1 반도체 패턴(130)이 형성된 결과물 상에, 제2 반도체 패턴(135) 및 매립 절연 패턴(140)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 10, a second semiconductor pattern 135 and a buried insulating pattern 140 may be formed on the resultant product in which the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130 are formed.

구체적으로, 상기 수직 절연체(120) 및 상기 제1 반도체 패턴(130)이 형성된 상기 관통 홀(H) 내에 제2 반도체막 및 매립 절연막이 차례로 형성될 수 있다. 상기 제2 반도체막은 상기 관통 홀(H)을 완전히 매립하지 않는 두께로, 상기 관통 홀(H) 내에 컨포말하게 형성될 수 있다. 상기 제2 반도체막은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)과 상기 제1 반도체 패턴(130)을 연결할 수 있다. 상기 제2 반도체막은 원자층 증착(ALD) 또는 화학적 기상 증착(CVD) 기술들 중의 한가지를 사용하여 형성되는 반도체 물질(예를 들면, 다결정 실리콘막, 단결정 실리콘막, 또는 비정질 실리콘막)일 수 있다. 상기 매립 절연막은 상기 관통 홀(H)의 내부를 완전히 채우도록 형성될 수 있다. 상기 매립 절연막은 에스오지(SOG) 기술을 이용하여 형성되는 절연성 물질들 및 실리콘 산화막 중의 한가지일 수 있다. 이 후, 상기 제2 반도체막 및 상기 매립 절연막을 평탄화하여 상기 박막 구조체(TS)의 상면을 노출함으로써, 상기 제2 반도체 패턴(135) 및 상기 매립 절연 패턴(140)이 상기 관통 홀(H) 내에 국소적으로 형성될 수 있다.Specifically, a second semiconductor film and a buried insulating film may be sequentially formed in the through hole H in which the vertical insulator 120 and the first semiconductor pattern 130 are formed. The second semiconductor film may be formed in conformity with the through hole (H) to a thickness that does not completely fill the through hole (H). The second semiconductor film may connect the lower semiconductor pattern LSP and the first semiconductor pattern 130. The second semiconductor film may be a semiconductor material (e.g., a polycrystalline silicon film, a monocrystalline silicon film, or an amorphous silicon film) formed using one of atomic layer deposition (ALD) or chemical vapor deposition . The buried insulating film may be formed so as to completely fill the inside of the through hole (H). The buried insulating film may be one of insulating materials and a silicon oxide film formed using an SOG (SOG) technique. The second semiconductor film 135 and the buried insulating pattern 140 are formed in the through hole H by planarizing the second semiconductor film and the buried insulating film to expose the upper surface of the thin film structure TS, As shown in FIG.

상기 제2 반도체 패턴(135)은 상기 관통 홀(H) 내에 일단이 닫힌 상태의 파이프 형태(pipe-shaped), 일단이 닫힌 상태의 중공의 실린더 형태(hollow cylindrical shape), 또는 컵(cup) 모양으로 형성될 수 있다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 상기 제2 반도체 패턴(135)은 상기 관통 홀(H)을 채우는 필라(pillar) 형태로 형성될 수도 있다. 상기 매립 절연 패턴(140)은 상기 제2 반도체 패턴(135)이 형성된 상기 관통 홀(H)의 내부를 채우도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)에 의해 정의되는 상부 반도체 패턴(USP)이 형성될 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP) 상에 형성될 수 있다. 상기 상부 반도체 패턴(USP)과 상기 하부 반도체 패턴(LSP)은 채널 구조체(CS)로 정의될 수 있다.The second semiconductor pattern 135 may be a pipe-shaped pipe having one end closed in the through hole H, a hollow cylindrical shape having one end closed, or a cup- As shown in FIG. However, according to another embodiment, the second semiconductor pattern 135 may be formed in the form of a pillar that fills the through hole H. The buried insulation pattern 140 may be formed to fill the inside of the through hole H in which the second semiconductor pattern 135 is formed. Accordingly, an upper semiconductor pattern USP defined by the first and second semiconductor patterns 130 and 135 may be formed. The upper semiconductor pattern USP may be formed on the lower semiconductor pattern LSP. The upper semiconductor pattern USP and the lower semiconductor pattern LSP may be defined as a channel structure CS.

도 11을 참조하면, 상기 박막 구조체(TS)를 패터닝하여 서로 인접하는 채널 구조체들(CS) 사이에 상기 기판(100)을 노출시키는 트렌치들(T)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 11, the thin film structure TS may be patterned to form trenches T exposing the substrate 100 between adjacent channel structures CS.

구체적으로, 상기 트렌치들(T)을 형성하는 것은, 상기 박막 구조체(TS) 상에 상기 트렌치들(T)이 형성될 평면적 위치를 정의하는 제2 마스크 패턴들(미도시)을 형성하는 것, 및 상기 제2 마스크 패턴들을 식각 마스크로 상기 박막 구조체(TS)를 이방성 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 트렌치들(T)은 상기 상부 및 하부 반도체 패턴들(USP 및 LSP)로부터 이격되어, 상기 희생막들(112) 및 상기 절연막들(110)의 측벽들을 노출시키도록 형성될 수 있다. 평면적 관점에서 상기 트렌치들(T)은 라인 형태 또는 직사각형으로 형성될 수 있으며, 일 단면의 관점에서 상기 트렌치들(T)은 상기 기판(100)의 상면을 노출시키도록 형성될 수 있다. 상기 식각 공정 동안, 상기 기판(100)의 상부가 과식각되어, 상기 기판(100)의 상부가 리세스될 수 있다. 상기 트렌치들(T)은 이방성 식각 공정에 의해 상기 기판(100)으로부터의 거리에 따라 다른 폭을 가질 수 있다. 즉, 상기 트렌치들(T)의 하부의 폭은 상기 트렌치들(T)의 상부의 폭보다 좁을 수 있다. Specifically, forming the trenches T may include forming second mask patterns (not shown) defining a planar position on which the trenches T are to be formed on the thin film structure TS, And anisotropically etching the thin film structure (TS) using the second mask patterns as an etching mask. The trenches T may be formed to separate the sacrificial films 112 and the sidewalls of the insulating films 110 from the upper and lower semiconductor patterns USP and LSP. The trenches T may be formed in a line or a rectangle in plan view, and the trenches T may be formed to expose the upper surface of the substrate 100 in terms of one cross section. During the etching process, the top of the substrate 100 is over-deflected so that the top of the substrate 100 can be recessed. The trenches T may have different widths depending on the distance from the substrate 100 by an anisotropic etching process. That is, the width of the lower portion of the trenches T may be narrower than the width of the upper portion of the trenches T.

상기 트렌치들(T)이 형성됨에 따라, 상기 박막 구조체(TS)는 일 방향으로 연장된 라인 형태를 가질 수 있다. 하나의 라인 형태의 상기 박막 구조체(TS)는 복수의 상기 채널 구조체들(CS)에 의해 관통될 수 있다. As the trenches T are formed, the thin film structure TS may have a line shape extending in one direction. The thin film structure (TS) in the form of a single line can be penetrated by a plurality of the channel structures (CS).

상기 트렌치들(T)에 의해 노출된 상기 희생막들(112)을 제거하여, 상기 절연막들(110) 사이에 리세스 영역들(R)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 리세스 영역들(R)은, 상기 절연막들(110), 상기 수직 절연체(120), 상기 하부 반도체 패턴(LSP), 상기 하부 절연막(102), 및 상기 기판(100)에 대해 식각 선택성을 갖는 식각 조건을 이용하여, 상기 희생막들(112)을 등방적으로 식각하여 형성될 수 있다. 상기 희생막들(112)은 상기 등방성 식각 공정에 의해 완전히 제거될 수 있다. 일 예로, 상기 희생막들(112)이 실리콘 질화막이고, 상기 절연막들(110)이 실리콘 산화막인 경우, 상기 식각 공정은 인산을 포함하는 식각액을 사용하여 수행될 수 있다. The sacrificial films 112 exposed by the trenches T may be removed to form the recessed regions R between the insulating films 110. [ More specifically, the recessed regions R may be formed on the insulating films 110, the vertical insulator 120, the lower semiconductor pattern LSP, the lower insulating film 102, May be formed by isotropically etching the sacrificial films 112 using etching conditions having etching selectivity. The sacrificial films 112 may be completely removed by the isotropic etching process. For example, when the sacrificial films 112 are silicon nitride films and the insulating films 110 are silicon oxide films, the etching process may be performed using an etchant containing phosphoric acid.

상기 리세스 영역들(R) 중 최하층의 리세스 영역(R)은, 상기 트렌치들(T)로부터 상기 절연막들(110) 중 최하층의 절연막(110)과 상기 하부 절연막(102) 사이로 수평적으로 연장될 수 있고, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 측벽의 일부를 노출할 수 있다. 상기 리세스 영역들(R) 중 나머지 리세스 영역들(R)은 상기 트렌치들(T)로부터 상기 절연막들(110) 사이로 수평적으로 연장될 수 있고, 상기 수직 절연체(120)의 측벽의 일부를 노출할 수 있다. 즉, 상기 최하층의 리세스 영역(R)은 상기 최하층의 절연막(110), 상기 하부 절연막(102), 및 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 일 측벽에 의해 정의될 수 있고, 상기 나머지 리세스 영역들(R)은 수직적으로 서로 인접하는 절연막들(110)과 상기 수직 절연체(120)의 일 측벽에 의해 정의될 수 있다. The recessed region R in the lowest layer among the recessed regions R is formed in the recessed region R from the trenches T horizontally between the insulating film 110 in the lowermost layer and the lower insulating film 102 in the insulating films 110 And may expose a part of the side wall of the lower semiconductor pattern LSP. The remaining recess regions R of the recess regions R may extend horizontally from the trenches T to the insulating films 110 and may extend to a portion of the sidewalls of the vertical insulator 120. [ Can be exposed. That is, the lowermost recess region R can be defined by the bottom insulating film 110, the bottom insulating film 102, and one side wall of the bottom semiconductor pattern LSP, R may be defined by insulating films 110 vertically adjacent to each other and one side wall of the vertical insulator 120. [

상기 리세스 영역들(R)이 형성된 후, 상기 최하층의 리세스 영역(R) 내에 게이트 유전 패턴(160)이 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 게이트 유전 패턴(160)을 형성하는 것은, 열산화 공정을 수행하여 상기 최하층의 리세스 영역(R)에 의해 노출된 상기 하부 반도체 패턴(LSP)의 측벽의 일부분을 산화시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 게이트 유전 패턴(160)은 일 예로, 실리콘 산화물을 포함할 수 있다.After the recessed regions R are formed, the gate dielectric pattern 160 may be formed in the bottom recessed region R. [ For example, forming the gate dielectric pattern 160 may include performing a thermal oxidation process to oxidize a portion of a sidewall of the lower semiconductor pattern LSP exposed by the recessed region R of the lowermost layer can do. The gate dielectric pattern 160 may comprise, for example, silicon oxide.

도 12를 참조하면, 상기 리세스 영역들(R)의 내벽들을 덮는 수평 절연체들(145), 및 상기 리세스 영역들(R)의 나머지 공간을 채우는 게이트 라인들이 형성될 수 있다. 상기 수평 절연체들(145) 및 상기 게이트 라인들을 형성하는 것은, 상기 리세스 영역들(R)을 차례로 덮는 수평 절연막 및 도전막을 형성하는 것, 및 상기 트렌치들(T) 내에서 상기 수평 절연막 및 상기 도전막을 제거하여 상기 리세스 영역들(R) 내에 상기 수평 절연체들(145) 및 상기 게이트 라인들을 국소적으로 형성하는 것을 포함할 수 있다. 12, horizontal insulators 145 covering the inner walls of the recess regions R and gate lines filling the remaining spaces of the recess regions R may be formed. The formation of the horizontal insulators 145 and the gate lines may include forming a horizontal insulation film and a conductive film sequentially covering the recess regions R and forming the horizontal insulation film and the horizontal insulation film R in the trenches T. [ And locally forming the horizontal insulators 145 and the gate lines in the recess regions R by removing the conductive film.

상기 수평 절연막은, 상기 수직 절연막과 유사하게, 하나의 박막 또는 복수의 박막들로 구성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 수평 절연막은 전하 트랩형 플래시 메모리 트랜지스터의 블록킹 절연막을 포함할 수 있다. 상기 블록킹 절연막은, 도 6를 참조하여 설명한, 상기 터널 절연막(TL)보다 작고 상기 전하 저장막(CL)보다 큰 밴드 갭을 갖는 물질들 중의 한가지일 수 있다. 일 예로, 상기 블록킹 절연막은 알루미늄 산화막 및 하프늄 산화막 등과 같은 고유전막들 중의 하나일 수 있다. 상기 도전막은 상기 리세스 영역들(R)을 채우면서 상기 트렌치들(T)의 내벽을 컨포말하게 덮도록 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 게이트 라인들을 형성하는 것은 상기 트렌치들(T) 내에서 상기 도전막을 등방성 식각의 방법으로 제거하는 것을 포함할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시예에 따르면, 상기 도전막은 상기 트렌치들(T)을 채우도록 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 게이트 라인들은 상기 트렌치들(T) 내에서 상기 도전막을 이방성 식각의 방법으로 제거하는 것을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 도전막을 형성하는 것은, 배리어 금속막 및 금속막을 차례로 증착하는 것을 포함할 수 있다. 상기 배리어 금속막은 일 예로, TiN, TaN 또는 WN와 같은 금속 질화막으로 이루어질 수 있고, 상기 금속막은 일 예로, W, Al, Ti, Ta, Co 또는 Cu와 같은 금속 물질을 포함할 수 있다.The horizontal insulating film may be composed of one thin film or a plurality of thin films, similar to the vertical insulating film. According to one embodiment, the horizontal insulating film may include a blocking insulating film of a charge trap type flash memory transistor. The blocking insulating film may be one of materials having a band gap smaller than the tunnel insulating film TL and larger than the charge storage film CL, which has been described with reference to FIG. For example, the blocking insulating film may be one of high-k films such as an aluminum oxide film and a hafnium oxide film. The conductive film may be formed to conformally cover the inner wall of the trenches (T) while filling the recessed regions (R). In this case, forming the gate lines may include removing the conductive film in the trenches T by a method of isotropic etching. Alternatively, according to another embodiment, the conductive film may be formed to fill the trenches T, in which case the gate lines are removed in the trenches T by anisotropic etching ≪ / RTI > According to one embodiment, forming the conductive film may include depositing a barrier metal film and a metal film in sequence. The barrier metal film may be formed of a metal nitride film such as TiN, TaN or WN. The metal film may include a metal material such as W, Al, Ti, Ta, Co or Cu.

일 실시예에 따르면, 상기 최하층의 리세스 영역(R)에서 상기 수평 절연체(145)는 상기 하부 반도체 패턴(LSP) 상의 상기 게이트 유전 패턴(160)과 직접 접촉할 수 있고, 상기 나머지 리세스 영역들(R)에서 상기 수평 절연체들(145)은 상기 수직 절연체(120)와 직접 접촉할 수 있다. According to one embodiment, in the bottom recess region R, the horizontal insulator 145 may be in direct contact with the gate dielectric pattern 160 on the bottom semiconductor pattern LSP, The horizontal insulators 145 may contact the vertical insulator 120 directly.

상기 게이트 라인들은 상기 기판(100) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 적층된 하부 선택 라인(150G) 및 상부 선택 라인(150S)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상부 선택 라인(150S)은 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S)은 상기 하부 선택 라인(150G) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 상기 게이트 라인들은 상기 하부 선택 라인(150G) 및 상기 상부 선택 라인(150S) 사이에 제공되고, 상기 제1 방향(D1)으로 적층되는 셀 게이트 전극들(150)을 포함할 수 있다. 상기 기판(100) 상에 적층된 상기 셀 게이트 전극들(150)은 셀 게이트 구조체(CGS)로 정의될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)이 복수 개로 제공되는 경우, 상기 셀 게이트 구조체(CGS)는 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S) 사이에 제공될 수 있다. 상기 게이트 라인들은 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공되는 적어도 하나의 하부 더미 게이트 라인(150LD)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 상기 적어도 하나의 상기 하부 더미 게이트 라인(150LD)을 포함하는 하부 더미 구조체(LDS)가 정의될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 하부 더미 구조체(LDS)는 복수 개의 하부 더미 게이트 라인들(150LD)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 상기 하부 더미 게이트 라인들(150LD)은 상기 하부 선택 라인(150G)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에서 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 더하여, 상기 게이트 라인들은 상기 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공되는 적어도 하나의 상부 더미 게이트 라인(150UD)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 상기 적어도 하나의 상기 상부 더미 게이트 라인(150UD)을 포함하는 상부 더미 구조체(UDS)가 정의될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 복수 개의 상부 더미 게이트 라인들(150UD)을 포함할 수 있고, 상기 복수 개의 상기 상부 더미 게이트 라인들(150UP)은 상기 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에서 상기 제1 방향(D1)으로 적층될 수 있다. 상기 상부 선택 라인(150S)이 복수 개로 제공되는 경우, 상기 상부 더미 구조체(UDS)는 상기 복수 개의 상기 상부 선택 라인들(150S) 중 최하층의 상부 선택 라인(150S)과 상기 셀 게이트 구조체(CGS) 사이에 제공될 수 있다. The gate lines may include a lower select line 150G and an upper select line 150S stacked on the substrate 100 in the first direction D1. According to one embodiment, the upper select line 150S may be provided in plurality and the plurality of upper select lines 150S may be stacked in the first direction D1 on the lower select line 150G. . The gate lines may be provided between the lower selection line 150G and the upper selection line 150S and may include the cell gate electrodes 150 stacked in the first direction D1. The cell gate electrodes 150 stacked on the substrate 100 may be defined as a cell gate structure CGS. When the upper select lines 150S are provided in plural numbers, the cell gate structure CGS includes the upper select line 150S of the lowest layer among the lower select line 150G and the plurality of the upper select lines 150S, . ≪ / RTI > The gate lines may include at least one lower dummy gate line 150LD provided between the lower select line 150G and the cell gate structure CGS. Accordingly, a lower dummy structure LDS including the at least one lower dummy gate line 150LD may be defined between the lower selection line 150G and the cell gate structure CGS. According to one embodiment, the lower dummy structure LDS may include a plurality of lower dummy gate lines 150LD, and the plurality of lower dummy gate lines 150LD may include a lower select line 150G, And the cell gate structure CGS in the first direction D1. In addition, the gate lines may include at least one upper dummy gate line 150UD provided between the upper select line 150S and the cell gate structure CGS. Accordingly, an upper dummy structure UDS including the at least one upper dummy gate line 150UD may be defined between the upper select line 150S and the cell gate structure CGS. According to one embodiment, the upper dummy structure UDS may include a plurality of upper dummy gate lines 150UD, and the plurality of upper dummy gate lines 150UP may include the upper select line 150S, And the cell gate structure CGS in the first direction D1. The upper dummy structure UDS may be connected to the uppermost select line 150S and the cell gate structure CGS of the plurality of the upper select lines 150S when the upper select lines 150S are provided in plural, . ≪ / RTI >

상기 기판(100) 상에 상기 제1 방향(D1)으로 차례로 적층된 상기 하부 선택 라인(150G), 상기 하부 더미 구조체(LDS), 상기 셀 게이트 구조체(CGS), 상기 상부 더미 구조체(UDS), 및 상기 상부 선택 라인(150S)은 적층 구조체(SS)로 정의될 수 있다. 상기 적층 구조체(SS)는, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 제2 방향(D2)으로 연장되는 라인 형태를 가질 수 있다. 상기 적층 구조체(SS)는 상기 기판(100) 상에 복수 개로 제공될 수 있고, 복수 개의 상기 적층 구조체들(SS)은 상기 제3 방향(D3)으로 서로 이격될 수 있다. 상기 절연막들(110)은, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 게이트 라인들 사이에 제공되어 상기 제2 방향(D2)으로 연장될 수 있다. The lower selection line 150G, the lower dummy structure LDS, the cell gate structure CGS, the upper dummy structure UDS, and the upper dummy structure UDS, which are sequentially stacked in the first direction D1 on the substrate 100, And the upper select line 150S may be defined as a stacked structure SS. The laminated structure SS may have a line shape extending in the second direction D2, as described with reference to Figs. 3 to 5. Fig. The plurality of stacked structures SS may be provided on the substrate 100 and the plurality of stacked structures SS may be spaced apart from each other in the third direction D3. The insulating films 110 may be provided between the gate lines and extend in the second direction D2, as described with reference to FIGS.

도 4를 다시 참조하면, 상기 수평 절연체(145) 및 상기 게이트 라인들이 형성된 후, 상기 기판(100) 내에 공통 소스 영역들(170)이 형성될 수 있다. 상기 공통 소스 영역들(170)은 상기 트렌치들(T)에 의해 노출된 상기 기판(100)에 이온 주입 공정을 수행하여 형성될 수 있다. 상기 공통 소스 영역들(170)은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)과 다른 도전형을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 하부 반도체 패턴(LSP)과 접하는 상기 기판(100)의 영역은 상기 하부 반도체 패턴(LSP)과 동일한 도전형을 가질 수 있다. 플래시 메모리 장치를 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 공통 소스 영역들(170)의 각각은 서로 연결되어 등전위 상태에 있을 수 있다. 그러나, 다른 실시예에 따르면, 상기 공통 소스 영역들(170)의 각각은 서로 다른 전위를 가질 수 있도록 전기적으로 분리될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면, 상기 공통 소스 영역들(170)은, 서로 다른 복수의 공통 소스 영역들(170)을 포함하는, 독립적인 복수의 소스 그룹들을 구성할 수 있으며, 상기 소스 그룹들의 각각은 서로 다른 전위를 갖도록 전기적으로 분리될 수 있다. Referring again to FIG. 4, common source regions 170 may be formed in the substrate 100 after the horizontal insulator 145 and the gate lines are formed. The common source regions 170 may be formed by performing an ion implantation process on the substrate 100 exposed by the trenches T. [ The common source regions 170 may have a different conductivity type from the lower semiconductor pattern LSP. Alternatively, the region of the substrate 100 in contact with the lower semiconductor pattern LSP may have the same conductivity type as the lower semiconductor pattern LSP. According to one embodiment of the present invention for a flash memory device, each of the common source regions 170 may be connected to one another and may be in an equipotential state. However, according to another embodiment, each of the common source regions 170 may be electrically isolated so as to have different potentials. According to yet another embodiment, the common source regions 170 may constitute a plurality of independent source groups, including a plurality of different common source regions 170, And can be electrically separated to have different potentials.

상기 공통 소스 영역들(170) 상에 상기 트렌치들(T)을 채우는 전극 분리 패턴들(180)이 형성될 수 있다. 상기 전극 분리 패턴들(180)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화질화막 중의 적어도 한가지로 형성될 수 있다. 더하여, 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)에 접속하는 도전 패드(165)가 형성될 수 있다. 상기 도전 패드(165)는 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)의 상부 영역을 리세스한 후, 상기 리세스된 영역 내에 도전 물질을 채움으로써 형성될 수 있다. 상기 도전 패드(165)는 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)과 다른 도전형의 불순물 도핑하여 형성될 수 있다. And electrode separation patterns 180 filling the trenches T on the common source regions 170 may be formed. The electrode separation patterns 180 may be formed of at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and a silicon oxynitride film. In addition, a conductive pad 165 connected to the first and second semiconductor patterns 130 and 135 may be formed. The conductive pad 165 may be formed by recessing the upper region of the first and second semiconductor patterns 130 and 135, and then filling the recessed region with a conductive material. The conductive pad 165 may be formed by doping impurities of a conductive type different from that of the first and second semiconductor patterns 130 and 135.

이 후, 상기 적층 구조체(SS) 상에 상기 도전 패드(165)에 접속하는 콘택 플러그(PLG), 및 상기 콘택 플러그(PLG)에 연결되는 비트 라인(BL)이 형성될 수 있다. 상기 비트 라인(BL)은 상기 콘택 플러그(PLG)를 통해 상기 제1 및 제2 반도체 패턴들(130, 135)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 비트 라인(BL)은 상기 게이트 라인들 또는 상기 트렌치들(T)을 가로지르도록 형성될 수 있다. 상기 비트 라인(BL)은 층간 절연막(190)에 의해 상기 적층 구조체(SS)로부터 이격되어 형성될 수 있다. A contact plug PLG connected to the conductive pad 165 and a bit line BL connected to the contact plug PLG may be formed on the stacked structure SS. The bit line BL may be electrically connected to the first and second semiconductor patterns 130 and 135 through the contact plug PLG. The bit line BL may be formed to cross the gate lines or the trenches T. [ The bit line BL may be formed spaced apart from the stacked structure SS by an interlayer insulating film 190.

도 13은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 간략 회로도이다.13 is a simplified circuit diagram of a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

도 13을 참조하면, 3차원 반도체 메모리 장치의 셀 에러이는 공통 소스 라인(CSL), 비트 라인(BL), 및 상기 공통 소스 라인(CSL)과 상기 비트 라인(BL) 사이의 셀 스트링(CSTR)을 포함할 수 있다.13, the cell error of the three-dimensional semiconductor memory device includes a common source line CSL, a bit line BL, and a cell string CSTR between the common source line CSL and the bit line BL. . ≪ / RTI >

상기 공통 소스 라인(CSL)은 기판 상에 배치되는 도전성 박막일 수 있고, 상기 비트 라인(BL)은 상기 기판 상에 배치되는 도전성 패턴들(일 예로, 금속 라인)일 수 있다. The common source line CSL may be a conductive thin film disposed on the substrate, and the bit line BL may be conductive patterns (for example, a metal line) disposed on the substrate.

상기 셀 스트링(CSTR)은 상기 비트 라인(BL)에 연결된 제1 스트링(CSTR1), 및 상기 공통 소스 라인(CSL)에 연결된 제2 스트링(CSTR2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 스트링(CSTR1)은 스위칭 소자(SW)를 통해 상기 제2 스트링(CSTR2)에 연결될 수 있다.The cell string CSTR may include a first string CSTR1 coupled to the bit line BL and a second string CSTR2 coupled to the common source line CSL. The first string CSTR1 may be connected to the second string CSTR2 via a switching element SW.

상기 제1 스트링(CSTR1)은 상기 비트 라인(BL)에 접속하는 스트링 선택 트랜지스터(SST), 및 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)와 상기 스위칭 소자(SW) 사이에 배치되는 복수 개의 제1 메모리 셀 트랜지스터들(MCT1)을 포함할 수 있다. 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 상기 제1 메모리 셀 트랜지스터들(MCT1)은 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제1 스트링(CSTR1)은 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST)와 이에 바로 인접하는 제1 메모리 셀 트랜지스터(MCT1) 사이에 제공되는 제1 더미 셀 트랜지스터(DCT1)을 더 포함할 수 있다. The first string CSTR1 includes a string selection transistor SST connected to the bit line BL and a plurality of first memory cell transistors SUB arranged between the string selection transistor SST and the switching element SW. Lt; RTI ID = 0.0 > MCT1. ≪ / RTI > The string selection transistor SST and the first memory cell transistors MCT1 may be connected in series. The first string CSTR1 may further include a first dummy cell transistor DCT1 provided between the string selection transistor SST and the first memory cell transistor MCT1 immediately adjacent thereto.

상기 제2 스트링(CSTR2)은 상기 공통 소스 라인(CSL)에 접속하는 접지 선택 트랜지스터(GST), 및 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)와 상기 스위칭 소자(SW) 사이에 배치되는 복수 개의 제2 메모리 셀 트랜지스터들(MCT2)을 포함할 수 있다. 상기 접지 선택 트랜지스터(GST) 및 상기 제2 메모리 셀 트랜지스터들(MCT2)은 직렬로 연결될 수 있다. 상기 제2 스트링(CSTR2)은 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)와 이에 바로 인접하는 제2 메모리 셀 트랜지스터(MCT2) 사이에 제공되는 제2 더미 셀 트랜지스터(DCT2)를 더 포함할 수 있다.The second string CSTR2 includes a ground selection transistor GST connected to the common source line CSL and a plurality of second memory cells GND disposed between the ground selection transistor GST and the switching element SW. Transistors MCT2. The ground selection transistor GST and the second memory cell transistors MCT2 may be connected in series. The second string CSTR2 may further include a second dummy cell transistor DCT2 provided between the ground selection transistor GST and the second memory cell transistor MCT2 immediately adjacent thereto.

상기 제1 및 제2 메모리 셀 트랜지스터들(MCT1, MCT2)의 각각은 데이터 저장 요소(data storage element)를 포함할 수 있다. 프로그램 동작시, 상기 제1 더미 셀 트랜지스터(DCT1) 및 상기 제2 더미 셀 트랜지스터(DCT2)에 더미 패스 전압이 인가될 수 있고, 상기 더미 패스 전압은 상기 제1 및 제2 메모리 셀 트랜지스터들(MCT1, MCT2)에 인가되는 패스 전압보다 작을 수 있다. Each of the first and second memory cell transistors MCT1 and MCT2 may include a data storage element. During the program operation, a dummy pass voltage may be applied to the first dummy cell transistor DCT1 and the second dummy cell transistor DCT2, and the dummy pass voltage may be applied to the first and second memory cell transistors MCT1 , And MCT2, respectively.

도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 단면도이다. 14 is a cross-sectional view of a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

도 14를 참조하면, 3차원 반도체 메모리 장치는 기판(200) 상의 비트 라인(BL), 상기 기판(200)과 상기 비트 라인(BL) 사이의 적층 구조체(SS), 상기 적층 구조체(SS)와 상기 비트 라인(BL) 사이의 공통 소스 라인(CSL), 및 상기 적층 구조체(SS)를 관통하는 반도체 패턴(SP)을 포함할 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)은 상기 비트 라인(BL)과 상기 공통 소스 라인(CSL)을 연결할 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)은, 상기 적층 구조체(SS)과 상기 비트 라인(BL) 사이에 제공되는 콘택 플러그(PLG)를 통하여 상기 비트 라인(BL)에 연결될 수 있다.14, a three-dimensional semiconductor memory device includes a bit line BL on a substrate 200, a stacked structure SS between the substrate 200 and the bit line BL, a stacked structure SS of the stacked structure SS, A common source line CSL between the bit lines BL and a semiconductor pattern SP penetrating the stacked structure SS. The semiconductor pattern SP may connect the bit line BL and the common source line CSL. The semiconductor pattern SP may be connected to the bit line BL through a contact plug PLG provided between the stacked structure SS and the bit line BL.

상기 적층 구조체(SS)는 상기 기판(200) 상에, 상기 기판(200)의 상면에 수직한 방향(일 예로, y방향)으로 차례로 적층된 복수 개의 워드 라인들(WL), 및 상기 워드 라인들(WL)과 상기 비트 라인(BL) 사이에 배치되는 선택 라인들을 포함할 수 있다. 상기 선택 라인들은, 상기 워드 라인들(WL)과 상기 비트 라인(BL) 사이에 배치되는 스트링 선택 라인(SSL), 및 상기 워드 라인들(WL)과 상기 공통 소스 라인(CSL) 사이에 배치되는 접지 선택 라인(GSL)을 포함할 수 있다. 상기 적층 구조체(SS)는 상기 워드 라인들(WL)과 상기 선택 라인들 사이에 배치되는 더미 워드 라인들(DWL)을 더 포함할 수 있다.The stacked structure SS includes a plurality of word lines WL sequentially stacked on the substrate 200 in a direction perpendicular to the top surface of the substrate 200 And selection lines disposed between the word lines WL and the bit lines BL. The selection lines include a string selection line SSL disposed between the word lines WL and the bit lines BL and a word line WL disposed between the word lines WL and the common source line CSL And a ground selection line GSL. The stacked structure SS may further include dummy word lines DWL disposed between the word lines WL and the selection lines.

상기 스트링 선택 라인(SSL)과 상기 접지 선택 라인(GSL)은 상기 기판(200)의 상기 상면에 평행한 방향(일 예로, x 방향)으로 서로 이격될 수 있다. 상기 워드 라인들(WL)은, 상기 기판(200)과 상기 스트링 선택 라인(SSL) 사이에 배치되는 제1 워드 라인들(WL1), 및 상기 기판(200)과 상기 접지 선택 라인(GSL) 사이에 배치되는 제2 워드 라인들(WL2)을 포함할 수 있다. 상기 제2 워드 라인들(WL2)은 상기 제1 워드 라인들(WL1)로부터 x방향으로 이격될 수 있다. 상기 더미 워드 라인들(DWL)은 상기 스트링 선택 라인(SSL)과 이에 바로 인접하는 제1 워드 라인(WL1) 사이에 배치되는 제1 더미 워드 라인(DWL1), 및 상기 접지 선택 라인(GSL)과 이에 바로 인접하는 제2 워드 라인(WL2) 사이에 배치되는 제2 더미 워드 라인(DWL2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1) 및 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2)은 x방향으로 서로 이격될 수 있다.The string selection line SSL and the ground selection line GSL may be spaced apart from each other in a direction parallel to the upper surface of the substrate 200 (e.g., x direction). The word lines WL may include first word lines WL1 disposed between the substrate 200 and the string select line SSL and first word lines WL2 between the substrate 200 and the ground select line GSL. Lt; RTI ID = 0.0 > WL2 < / RTI > The second word lines WL2 may be spaced apart from the first word lines WL1 in the x direction. The dummy word lines DWL include a first dummy word line DWL1 disposed between the string selection line SSL and a first word line WL1 immediately adjacent thereto, And a second dummy word line DWL2 disposed between the immediately adjacent second word lines WL2. The first dummy word line DWL1 and the second dummy word line DWL2 may be spaced apart from each other in the x direction.

상기 스트링 선택 라인(SSL) 및 상기 접지 선택 라인(GSL)은, 도 13을 참조하여 설명한, 상기 스트링 선택 트랜지스터(SST) 및 상기 접지 선택 트랜지스터(GST)에 각각 연결될 수 있다. 상기 제1 워드 라인들(WL1) 및 상기 제2 워드 라인들(WL2)은, 도 13을 참조하여 설명한, 상기 제1 메모리 셀 트랜지스터들(MCT1) 및 제2 메모리 셀 트랜지스터들(MCT2)에 각각 연결될 수 있다. 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1) 및 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2)은, 도 13을 참조하여 설명한, 상기 제1 더미 셀 트랜지스터(DCT1) 및 상기 제2 더미 셀 트랜지스터(DCT2)에 각각 연결될 수 있다.The string selection line SSL and the ground selection line GSL may be respectively connected to the string selection transistor SST and the ground selection transistor GST described with reference to FIG. The first word lines WL1 and the second word lines WL2 are connected to the first memory cell transistors MCT1 and the second memory cell transistors MCT2 described with reference to FIG. Can be connected. The first dummy word line DWL1 and the second dummy word line DWL2 are connected to the first dummy cell transistor DCT1 and the second dummy cell transistor DCT2 respectively described with reference to Fig. .

상기 적층 구조체(SS)는 상기 워드 라인들(WL) 사이, 상기 워드 라인들(WL)과 상기 더미 워드 라인들(DWL) 사이, 및 상기 더미 워드 라인들(DWL)과 상기 선택 라인들 사이에 제공되는 절연막들(210)을 포함할 수 있다. 상기 절연막들(210)은 상기 제1 워드 라인들(WL1) 사이 및 상기 제2 워드 라인들(WL2) 사이에 제공되는 제1 절연막들(210a), 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1)과 이에 바로 인접하는 제1 워드 라인(WL1) 사이 및 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2)과 이에 바로 인접하는 제2 워드 라인(WL2) 사이에 제공되는 제2 절연막들(210b), 상기 스트링 선택 라인(SSL)과 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1) 사이 및 상기 접지 선택 라인(GSL)과 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2) 사이에 제공되는 제3 절연막들(210c)을 포함할 수 있다. The stacked structure SS is formed between the word lines WL, between the word lines WL and the dummy word lines DWL, and between the dummy word lines DWL and the selection lines. And may include insulating films 210 provided thereon. The insulating films 210 are formed on the first insulating films 210a, the first dummy word lines DWL1 and the first insulating films 210b provided between the first word lines WL1 and the second word lines WL2. Second insulating films 210b provided between immediately adjacent first word lines WL1 and between the second dummy word lines DWL2 and a second word line WL2 immediately adjacent to the second dummy word lines DWL2, And third insulating films 210c provided between the first dummy word line DWL1 and the first dummy word line DWL1 and between the ground selection line GSL and the second dummy word line DWL2.

상기 절연막들(210)의 각각은 y방향에 따른 두께를 가질 수 있다. 상기 제1 절연막들(210a)의 각각은 제1 두께(t1)를 가질 수 있고, 상기 제2 절연막들(210b)의 각각은 제2 두께(t2)를 가질 수 있고, 상기 제3 절연막들(210c)의 각각은 제3 두께(t3)를 가질 수 있다. 상기 제2 두께(t2)는 상기 제1 두께(t1)보다 크고, 상기 제3 두께(t3)는 상기 제2 두께(t2)보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 워드 라인들(WL1)로부터 상기 스트링 선택 라인(SSL)으로 갈수록, 그리고 상기 제2 워드 라인들(WL2)로부터 상기 접지 선택 라인(GSL)으로 갈수록, 상기 절연막들(210)은 두꺼워질 수 있다. Each of the insulating films 210 may have a thickness along the y direction. Each of the first insulating films 210a may have a first thickness t1 and each of the second insulating films 210b may have a second thickness t2, 210c may have a third thickness t3. The second thickness t2 may be greater than the first thickness t1 and the third thickness t3 may be greater than the second thickness t2. As a result, the distance from the first word lines WL1 to the string selection line SSL and the distance from the second word lines WL2 to the ground selection line GSL increases, Can be thickened.

상기 적층 구조체(SS)는 상기 기판(200)의 상기 상면에 평행하고 x방향에 교차하는 일 방향으로 연장될 수 있다. 상기 스트링 선택 라인(SSL)과 상기 접지 선택 라인(GSL) 사이, 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1)과 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2) 사이, 및 상기 제1 워드 라인들(WL1)과 상기 제2 워드 라인들(WL2) 사이에 전극 분리 패턴(280)이 제공될 수 있다. 상기 전극 분리 패턴(280)은 상기 적층 구조체(SS)가 연장되는 방향을 따라 연장될 수 있다. 상기 전극 분리 패턴(280)은 일 예로, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 및/또는 실리콘 산질화막 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 기판(200)과 상기 적층 구조체(SS) 사이에 하부 절연막(205)이 개재할 수 있다. 상기 하부 절연막(205)은 일 예로, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 및/또는 실리콘 산질화막 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The stacked structure SS may extend in one direction parallel to the upper surface of the substrate 200 and intersecting the x direction. And a second dummy word line DWL2 connected between the string selection line SSL and the ground selection line GSL and between the first dummy word line DWL1 and the second dummy word line DWL2, An electrode separation pattern 280 may be provided between the second word lines WL2. The electrode separation pattern 280 may extend along a direction in which the laminated structure SS extends. The electrode separation pattern 280 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and / or a silicon oxynitride film, for example. A lower insulating layer 205 may be interposed between the substrate 200 and the stacked structure SS. The lower insulating film 205 may include at least one of a silicon oxide film, a silicon nitride film, and / or a silicon oxynitride film, for example.

상기 반도체 패턴(SP)은 상기 적층 구조체(SS)를 관통하는 한 쌍의 수직 부분들(VP), 및 상기 적층 구조체(SS) 아래에 제공되어 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP)을 연결하는 수평 부분(HP)을 포함할 수 있다. 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP) 중 하나는 상기 적층 구조체(SS)를 관통하여 상기 공통 소스 라인(CSL)에 연결될 수 있고, 상기 수직 부분들(VP) 중 다른 하나는 상기 적층 구조체(SS)를 관통하여 상기 비트 라인(BL)에 연결될 수 있다. 상기 수평 부분(HP)은 상기 기판(200)과 상기 적층 구조체(SS) 사이에 제공되어 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP)을 연결할 수 있다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP) 중 하나는 상기 제2 워드 라인들(WL2), 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2), 및 상기 접지 선택 라인(GSL)을 관통하여 상기 공통 소스 라인(CSL)에 연결될 수 있고, 다른 하나는 상기 제1 워드 라인들(WL1), 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1), 및 상기 스트링 선택 라인(SSL)을 관통하여 상기 콘택 플러그(PLG)를 통하여 상기 비트 라인(BL)에 연결될 수 있다. 상기 수평 부분(HP)은 상기 제1 워드 라인들(WL1)의 아래에서 상기 제2 워드 라인들(WL2)의 아래로 연장되어 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP)을 서로 연결할 수 있다. 평면적 관점에서, 상기 수평 부분(HP)은 상기 전극 분리 패턴(280)을 가로지르는 판(plate) 형태일 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)은 반도체 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 반도체 패턴(SP)은 실리콘(Si), 게르마늄(Ge) 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있으며, 불순물이 도핑된 반도체이거나 불순물이 도핑되지 않은 상태의 진성 반도체(intrinsic semiconductor)일 수도 있다. 또한, 상기 반도체 패턴(SP)은 단결정, 비정질(amorphous), 및 다결정(polycrystalline) 중 적어도 하나의 결정 구조를 가질 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)은 언도프트 상태이거나, 상기 기판(200)과 동일한 도전형을 갖는 불순물로 도핑될 수 있다. The semiconductor pattern SP includes a pair of vertical portions VP passing through the stacked structure SS and a pair of vertical portions VP provided below the stacked structure SS to connect the pair of vertical portions VP And may include a horizontal portion HP. One of the pair of vertical portions VP may be connected to the common source line CSL through the stacked structure SS and the other of the vertical portions VP may be connected to the stacked structure SS And may be connected to the bit line BL. The horizontal portion HP may be provided between the substrate 200 and the stacked structure SS to connect the pair of vertical portions VP. Specifically, one of the pair of vertical portions VP passes through the second word lines WL2, the second dummy word line DWL2, and the ground selection line GSL, Line CSL while the other is connected to the contact plug PLG through the first word lines WL1, the first dummy word line DWL1, and the string select line SSL. To the bit line BL. The horizontal portion HP may extend below the second word lines WL2 under the first word lines WL1 to connect the pair of vertical portions VP to each other. From a plan viewpoint, the horizontal portion HP may be in the form of a plate across the electrode separation pattern 280. The semiconductor pattern SP may include a semiconductor material. For example, the semiconductor pattern SP may include silicon (Si), germanium (Ge), or a mixture thereof, and may be an impurity-doped semiconductor or an intrinsic semiconductor without doping the impurity have. In addition, the semiconductor pattern SP may have a crystal structure of at least one of single crystal, amorphous, and polycrystalline. The semiconductor pattern SP may be in an unselected state or may be doped with an impurity having the same conductivity type as that of the substrate 200.

상기 반도체 패턴(SP)과 상기 적층 구조체(SS) 사이에 전하 저장 구조체(250)가 개재될 수 있다. 상기 전하 저장 구조체(250)는 상기 반도체 패턴(SP)과 상기 기판(200) 사이로 연장될 수 있다. 상기 전하 저장 구조체(250)는, 도시되지 않았지만, 상기 반도체 패턴(SP)의 외벽을 차례로 덮는 터널 절연층, 전하 저장층, 및 블로킹 절연층을 포함할 수 있다.A charge storage structure 250 may be interposed between the semiconductor pattern SP and the stacked structure SS. The charge storage structure 250 may extend between the semiconductor pattern SP and the substrate 200. The charge storage structure 250 may include a tunnel insulating layer, a charge storage layer, and a blocking insulating layer that sequentially cover an outer wall of the semiconductor pattern SP, although not shown.

상기 워드 라인들(WL1, WL2)은 상기 반도체 패턴(SP)의 전위를 제어할 수 있도록 구성될 수 있다. 일 예로, 상기 비트 라인들(BL)과 상기 공통 소스 라인(CSL) 사이의 전기적 연결은 상기 워드 라인들(WL1, WL2), 상기 스트링 선택 라인(SSL), 및 상기 접지 선택 라인(GSL)에 의해 제어될 수 있다. 이러한 구성에 따르면, 상기 반도체 패턴(SP)은 낸드형 셀 어레이 구조의 단위 셀 스트링을 구성할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상기 기판(200) 내에, 상기 반도체 패턴(SP)의 상기 수평 부분(HP)을 지나는 전하의 흐름을 선택적으로 제어하는 스위칭 소자(미도시)가 제공될 수 있다.The word lines WL1 and WL2 may be configured to control the potential of the semiconductor pattern SP. For example, an electrical connection between the bit lines BL and the common source line CSL is provided to the word lines WL1 and WL2, the string selection line SSL, and the ground selection line GSL Lt; / RTI > According to this structure, the semiconductor pattern SP can constitute a unit cell string of a NAND type cell array structure. Although not shown, a switching element (not shown) may be provided in the substrate 200 to selectively control the flow of charges passing through the horizontal portion HP of the semiconductor pattern SP.

도 15 내지 도 18은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 3차원 반도체 메모리 장치의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 15 to 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a three-dimensional semiconductor memory device according to another embodiment of the present invention.

도 15를 참조하면, 기판(200) 내에 매몰 희생 패턴(buried sacrificial pattern, 202)이 형성될 수 있다. 상기 매몰 희생 패턴(202)이 형성된 결과물 상에 하부 절연막(205)이 형성될 수 있고, 상기 하부 절연막(205) 상에 박막 구조체(TS)가 형성될 수 있다. 상기 박막 구조체(TS)는, 교대로 그리고 반복적으로 적층된, 복수의 절연막들(210) 및 복수의 도전막들(213)을 포함할 수 있다. 상기 절연막들(210)은, 도 14를 참조하여 설명한, 소정의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 기판(200)은 반도체 물질(일 예로, 실리콘 기판)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 15, a buried sacrificial pattern 202 may be formed in the substrate 200. The bottom insulating layer 205 may be formed on the resultant product in which the buried sacrificial pattern 202 is formed and the thin film structure TS may be formed on the bottom insulating layer 205. The thin film structure TS may include a plurality of insulating films 210 and a plurality of conductive films 213 which are alternately and repeatedly stacked. The insulating films 210 may be formed to have a predetermined thickness described with reference to FIG. The substrate 200 may include a semiconductor material (e.g., a silicon substrate).

상기 매몰 희생 패턴(202)은 상기 절연막들(210) 및 상기 도전막들(213)에 대하여 식각 선택성을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 상기 매몰 희생 패턴(202)은 일 예로, 소자분리를 위한 절연 패턴을 형성하는 공정을 이용하여 형성될 수 있다. The buried sacrificial pattern 202 may be formed of a material having etch selectivity with respect to the insulating films 210 and the conductive films 213. The buried sacrificial pattern 202 may be formed using a process of forming an insulating pattern for device isolation.

도 16을 참조하면, 상기 박막 구조체(TS)를 관통하여 상기 매몰 희생 패턴(202)의 상면을 노출하는 수직 홀들(H1)이 형성될 수 있다. 이 후, 상기 수직 홀들(H1)에 의해 노출된 상기 매몰 희생 패턴(202)을 선택적으로 제거하여 수평 홀(H2)이 형성될 수 있다. 한 쌍의 상기 수직 홀들(H1)이 하나의 매몰 희생 패턴(202) 상에 형성될 수 있다. 상기 한 쌍의 수직 홀들(H1)은 상기 수평 홀(H2)를 통하여 서로 연결될 수 있다. 서로 연결된 상기 한 쌍의 수직 홀들(H1) 및 상기 수평 홀(H2)에 의해 상기 박막 구조체(TS)를 관통하는 하나의 개구부가 정의될 수 있다. Referring to FIG. 16, vertical holes H1 may be formed through the thin film structure TS to expose an upper surface of the buried sacrificial pattern 202. Referring to FIG. Thereafter, the buried sacrificial pattern 202 exposed by the vertical holes H1 may be selectively removed to form the horizontal hole H2. A pair of the vertical holes H1 may be formed on one buried sacrificial pattern 202. The pair of vertical holes H1 may be connected to each other through the horizontal hole H2. One opening through the thin film structure TS can be defined by the pair of vertical holes H1 and the horizontal holes H2 connected to each other.

도 17을 참조하면, 상기 개구부의 내벽을 콘포멀하게 덮는 전하 저장 구조체(250)가 형성될 수 있다. 상기 전하 저장 구조체(250)는, 도시되지 않았지만, 상기 개구부의 내벽을 차례로 덮는 블로킹 절연층, 전하 저장층, 및 터널 절연층을 포함할 수 있다. 이 후, 상기 개구부의 잔부를 채우는 반도체 패턴(SP)이 형성될 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)은 상기 한 쌍의 수직 홀들(H1) 내에 각각 제공되는 한 쌍의 수직 부분들(VP), 및 상기 수평 홀(H2) 내에 제공되는 수평 부분(HP)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 17, a charge storage structure 250 that conformationally covers the inner wall of the opening may be formed. The charge storage structure 250 may include a blocking insulating layer, a charge storage layer, and a tunnel insulating layer, which are not shown, which in turn cover the inner wall of the opening. Thereafter, a semiconductor pattern SP filling the remaining portion of the opening may be formed. The semiconductor pattern SP may include a pair of vertical portions VP provided in each of the pair of vertical holes H1 and a horizontal portion HP provided in the horizontal hole H2 .

도 18을 참조하면, 상기 박막 구조체(TS)를 패터닝하여, 상기 절연막들(210) 및 상기 도전막들(213)의 내측벽들을 노출시키는 트렌치(T)가 형성될 수 있다. 상기 트렌치(T)는 상기 반도체 패턴(SP)의 상기 수평 부분(HP)을 가로지를 수 있다. 상기 트렌치(T)는 상기 반도체 패턴(SP)의 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP) 사이에 형성될 수 있다. 상기 트렌치(T)는 상기 수평 부분(HP)의 외측벽을 둘러싸는 상기 전하 저장 구조체(250)의 상면의 일부를 노출할 수 있다. 이 후, 상기 트렌치(T)를 채우는 전극 분리 패턴(280)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 18, a trench T may be formed by patterning the thin film structure TS to expose the insulating films 210 and the inner walls of the conductive films 213. The trench T may traverse the horizontal portion HP of the semiconductor pattern SP. The trench T may be formed between the pair of vertical portions VP of the semiconductor pattern SP. The trench T may expose a portion of the top surface of the charge storage structure 250 surrounding the outer wall of the horizontal portion HP. Thereafter, an electrode separation pattern 280 filling the trench T may be formed.

상기 트렌치(T)가 형성됨에 따라 상기 도전막들(213)은 도전 패턴들로 분리될 수 있다. 상기 도전 패턴들 중 최상층의 도전 패턴들은 각각 3차원 반도체 메모리 장치의 셀 어레이를 구성하는 스트링 선택 라인(SSL) 및 접지 선택 라인(GSL)으로 이용될 수 있다. 상기 스트링 선택 라인(SSL) 및 상기 접지 선택 라인(GSL)은 상기 전극 분리 패턴(280)을 사이에 두고 x방향으로 서로 이격될 수 있다. 상기 도전 패턴들 중 상기 최상층의 도전 패턴들 바로 아래에 제공되는 도전 패턴들은 더미 워드 라인들(DWL)로 정의될 수 있다. 상기 더미 워드 라인들(DWL)은 상기 스트링 선택 라인(SSL)과 상기 기판(200) 사이에 제공되는 제1 더미 워드 라인(DWL1) 및 상기 접지 선택 라인(GSL)과 상기 기판(200) 사이에 제공되는 제2 더미 워드 라인(DWL2)을 포함할 수 있다. 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1) 및 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2)은 상기 전극 분리 패턴(280)을 사이에 두고 x방향으로 서로 이격될 수 있다. 상기 도전 패턴들 중 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1)과 상기 기판(200) 사이에 개재되는 도전 패턴들은 제1 워드 라인들(WL1)로 정의될 수 있고, 상기 도전 패턴들 중 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2)과 상기 기판(200) 사이에 개재되는 도전 패턴들은 제2 워드 라인들(WL2)로 정의될 수 있다. 상기 제1 워드 라인들(WL1)은 상기 전극 분리 패턴(180)을 사이에 두고 상기 제2 워드 라인들(WL2)로부터 이격될 수 있다. 상기 기판(200) 상에 적층된, 상기 워드 라인들(WL1, WL2), 상기 더미 워드 라인들(DWL), 상기 스트링 선택 라인(SSL), 상기 접지 선택 라인(GSL), 및 상기 절연막들(110)은 적층 구조체(SS)로 정의될 수 있다. As the trenches T are formed, the conductive layers 213 may be separated into conductive patterns. The conductive patterns of the uppermost layer among the conductive patterns may be used as a string selection line (SSL) and a ground selection line (GSL), which constitute a cell array of the three-dimensional semiconductor memory device. The string selection line SSL and the ground selection line GSL may be spaced apart from each other in the x direction with the electrode separation pattern 280 therebetween. The conductive patterns provided directly below the conductive patterns of the uppermost layer among the conductive patterns may be defined as dummy word lines DWL. The dummy word lines DWL are connected to a first dummy word line DWL1 provided between the string selection line SSL and the substrate 200 and between the ground selection line GSL and the substrate 200 And a second dummy word line DWL2 provided. The first dummy word line DWL1 and the second dummy word line DWL2 may be spaced apart from each other in the x direction with the electrode separation pattern 280 therebetween. The conductive patterns interposed between the first dummy word line DWL1 and the substrate 200 among the conductive patterns may be defined as first word lines WL1, The conductive patterns interposed between the word line DWL2 and the substrate 200 may be defined as the second word lines WL2. The first word lines WL1 may be spaced apart from the second word lines WL2 with the electrode separation pattern 180 therebetween. The word lines WL1 and WL2, the dummy word lines DWL, the string selection line SSL, the ground selection line GSL, and the insulating films (not shown) stacked on the substrate 200 110 may be defined as a laminated structure SS.

상기 반도체 패턴(SP)의 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP) 중 하나는, 상기 제1 워드 라인들(WL1), 상기 제1 더미 워드 라인(DWL1), 및 상기 스트링 선택 라인(SSL)을 관통할 수 있고, 다른 하나는 상기 제2 워드 라인들(WL2), 상기 제2 더미 워드 라인(DWL2), 및 상기 접지 선택 라인(GSL)을 관통할 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)의 상기 수평 부분(HP)은 상기 적층 구조체(SS) 아래에 제공되어 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP)을 연결할 수 있다.Wherein one of the pair of vertical portions VP of the semiconductor pattern SP includes a first word line WL1, a first dummy word line DWL1, and a string selection line SSL, And the other may pass through the second word lines WL2, the second dummy word line DWL2, and the ground selection line GSL. The horizontal portion HP of the semiconductor pattern SP may be provided below the stacked structure SS to connect the pair of vertical portions VP.

도 14를 다시 참조하면, 상기 적층 구조체(SS) 상에 비트 라인(BL)이 형성될 수 있고, 상기 적층 구조체(SS)와 상기 비트 라인(BL) 사이에 공통 소스 라인(CSL)이 형성될 수 있다. 상기 반도체 패턴(SP)의 상기 한 쌍의 수직 부분들(VP) 중 하나는 콘택 플러그(PLG)를 통하여 상기 비트 라인(BL)에 연결될 수 있고, 다른 하나는 상기 공통 소스 라인(CSL)에 연결될 수 있다. Referring again to FIG. 14, a bit line BL may be formed on the stacked structure SS, and a common source line CSL may be formed between the stacked structure SS and the bit line BL . One of the pair of vertical portions VP of the semiconductor pattern SP may be connected to the bit line BL via a contact plug PLG and the other may be connected to the common source line CSL .

본 발명의 개념에 따르면, 3차원 반도체 메모리 장치는 기판 상에 수직으로 적층된 게이트 라인들을 포함할 수 있고, 상기 게이트 라인들은 상기 기판의 상면에 수직한 방향을 따라 차례로 적층된 셀 게이트 전극(즉, 워드 라인), 더미 게이트 라인(즉, 더미 워드 라인), 및 선택 라인(즉, 스트링 선택 라인 또는 접지 선택 라인)을 포함할 수 있다. 상기 셀 게이트 전극으로부터 상기 선택 라인으로 갈수록 상기 게이트 라인들 사이의 간격이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 선택 라인과 상기 셀 게이트 전극 사이의 전기적 간섭이 최소화될 수 있다. According to the concept of the present invention, a three-dimensional semiconductor memory device may include vertically stacked gate lines on a substrate, the gate lines being arranged on a cell gate electrode (i. E. , A word line), a dummy gate line (i.e., a dummy word line), and a select line (i.e., a string select line or a ground select line). And the interval between the gate lines may increase from the cell gate electrode toward the selection line. Thereby, electrical interference between the select line and the cell gate electrode can be minimized.

이에 따라, 3차원 반도체 메모리 장치의 전기적 특성이 개선될 수 있고, 우수한 신뢰성을 갖는 3차원 반도체 메모리 장치가 제공될 수 있다.Thereby, the electrical characteristics of the three-dimensional semiconductor memory device can be improved, and a three-dimensional semiconductor memory device having excellent reliability can be provided.

본 발명의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다. The foregoing description of embodiments of the present invention provides illustrative examples for the description of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It is clear.

100: 기판 102: 하부 절연막
110: 절연막 150G: 하부 선택 라인
150LD: 하부 더미 게이트 라인 150: 셀 게이트 전극
150UD: 상부 더미 게이트 라인 150S: 상부 선택 라인
CGS: 셀 게이트 구조체 LDS: 하부 더미 구조체
UDS: 상부 더미 구조체 SS: 적층 구조체
LSP: 하부 반도체 패턴 USP: 상부 반도체 패턴
130: 제1 반도체 패턴 135: 제2 반도체 패턴
CS: 채널 구조체 120: 수직 절연체
140: 매립 절연 패턴 145: 수평 절연체
165: 도전 패드 160: 게이트 유전 패턴
170: 공통 소스 영역 180: 전극 분리 패턴
190: 층간 절연막 PLG: 콘택 플러그
BL: 비트 라인
100: substrate 102: lower insulating film
110: insulating film 150G: lower select line
150LD: lower dummy gate line 150: cell gate electrode
150UD: upper dummy gate line 150S: upper select line
CGS: Cell gate structure LDS: Lower dummy structure
UDS: upper dummy structure SS: laminated structure
LSP: lower semiconductor pattern USP: upper semiconductor pattern
130: first semiconductor pattern 135: second semiconductor pattern
CS: Channel structure 120: Vertical insulator
140: buried insulation pattern 145: horizontal insulator
165: conductive pad 160: gate dielectric pattern
170: common source region 180: electrode separation pattern
190: interlayer insulating film PLG: contact plug
BL: bit line

Claims (20)

기판 상에, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 적층된 하부 선택 라인 및 상부 선택 라인;
상기 하부 선택 라인과 상기 상부 선택 라인 사이에 제공되고, 상기 제1 방향으로 적층된 셀 게이트 전극들을 포함하는 셀 게이트 구조체;
상기 하부 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 셀 게이트 전극들 중 최하층의 셀 게이트 전극으로부터 제1 거리로 이격되는 하부 더미 게이트 라인을 포함하는 하부 더미 구조체; 및
상기 상부 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 상기 제1 방향을 따라 상기 셀 게이트 전극들 중 최상층의 셀 게이트 전극으로부터 제2 거리로 이격되는 상부 더미 게이트 라인을 포함하는 상부 더미 구조체를 포함하되,
상기 하부 더미 게이트 라인 및 상기 상부 더미 게이트 라인은 각각 상기 최하층의 셀 게이트 전극 및 상기 최상층의 셀 게이트 전극에 바로 인접하고,
상기 셀 게이트 전극들은 상기 제1 방향을 따라 제3 거리로 서로 이격되고, 상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 각각 상기 제3 거리보다 큰 3차원 반도체 메모리 장치.
A lower select line and an upper select line stacked on a substrate in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate;
A cell gate structure provided between the lower select line and the upper select line and including cell gate electrodes stacked in the first direction;
A lower dummy gate line provided between the lower select line and the cell gate structure and spaced a first distance from the lowest cell gate electrode of the cell gate electrodes along the first direction; And
And an upper dummy gate line provided between the upper select line and the cell gate structure and spaced a second distance from the uppermost cell gate electrode of the cell gate electrodes along the first direction However,
The lower dummy gate line and the upper dummy gate line are immediately adjacent to the cell gate electrode of the lowest layer and the cell gate electrode of the uppermost layer,
Wherein the cell gate electrodes are spaced apart from each other by a third distance along the first direction, and the first distance and the second distance are respectively greater than the third distance.
청구항 1에 있어서,
상기 상부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 상부 더미 게이트 라인들을 포함하되,
상기 상부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 상부 더미 게이트 라인인 3차원 반도체 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the upper dummy structure includes a plurality of upper dummy gate lines stacked in the first direction,
Wherein the upper dummy gate line is an upper dummy gate line of the lowest layer among the plurality of upper dummy gate lines.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제2 거리로 서로 이격되는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 2,
Wherein the plurality of upper dummy gate lines are spaced apart from each other at the second distance along the first direction.
청구항 2에 있어서,
상기 상부 선택 라인은 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 상기 상부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 상부 더미 게이트 라인으로부터 제4 거리로 이격되고,
상기 제4 거리는 상기 제2 거리보다 큰 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 2,
The upper select line is spaced a fourth distance from the upper dummy gate line of the uppermost one of the plurality of upper dummy gate lines along the first direction,
And the fourth distance is larger than the second distance.
청구항 4에 있어서,
상기 상부 선택 라인은 복수 개로 제공되되,
복수의 상기 상부 선택 라인들은 상기 상부 더미 구조체 상에 상기 제1 방향으로 적층되고,
상기 복수의 상기 상부 선택 라인들 중 최하층의 상부 선택 라인이 상기 최상층의 상부 더미 게이트 라인으로부터 상기 제4 거리로 이격되는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 4,
Wherein the upper select line is provided in a plurality of,
A plurality of the upper select lines are stacked in the first direction on the upper dummy structure,
And an upper select line of a lowest layer among the plurality of upper select lines is spaced from the upper dummy gate line of the uppermost layer by the fourth distance.
청구항 4에 있어서,
상기 하부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 하부 더미 게이트 라인들을 포함하되,
상기 하부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 하부 더미 게이트 라인인 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 4,
Wherein the lower dummy structure includes a plurality of lower dummy gate lines stacked in the first direction,
Wherein the lower dummy gate line is a lower dummy gate line of the uppermost one of the plurality of lower dummy gate lines.
청구항 6에 있어서,
상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들은 상기 제1 방향을 따라 상기 제1 거리로 서로 이격되는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 6,
Wherein the plurality of lower dummy gate lines are spaced apart from each other by the first distance along the first direction.
청구항 6에 있어서,
상기 하부 선택 라인은 상기 제1 방향을 따라 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인으로부터 제5 거리로 이격되고,
상기 제5 거리는 상기 제1 거리보다 큰 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 6,
The lower select line is spaced a fifth distance from the lower one of the plurality of lower dummy gate lines along the first direction,
And the fifth distance is larger than the first distance.
청구항 8에 있어서,
상기 제5 거리는 상기 제4 거리보다 큰 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 8,
And the fifth distance is larger than the fourth distance.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 거리 및 상기 제2 거리는 서로 동일한 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 9,
Wherein the first distance and the second distance are equal to each other.
청구항 1에 있어서,
상기 하부 선택 라인, 상기 상부 선택 라인, 상기 셀 게이트 구조체, 상기 하부 더미 구조체, 및 상기 상부 더미 구조체는 적층 구조체로 정의되고,
상기 적층 구조체는 상기 기판의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장되는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the lower selection line, the upper selection line, the cell gate structure, the lower dummy structure, and the upper dummy structure are defined as a laminated structure,
Wherein the stacked structure extends in a second direction parallel to the upper surface of the substrate.
청구항 11에 있어서,
상기 적층 구조체를 관통하여 상기 기판에 연결되는 채널 구조체를 더 포함하는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 11,
And a channel structure that is connected to the substrate through the stacked structure.
청구항 12에 있어서,
상기 채널 구조체는:
상기 기판의 적어도 일부를 관통하는 하부 반도체 패턴; 및
상기 하부 반도체 패턴을 사이에 두고 상기 기판으로부터 이격되는 상부 반도체 패턴을 포함하고,
상기 하부 더미 구조체는 상기 제1 방향으로 적층된 복수의 하부 더미 게이트 라인들을 포함하되, 상기 하부 더미 게이트 라인은 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최상층의 하부 더미 게이트 라인이고,
상기 하부 반도체 패턴의 상면은 상기 하부 선택 라인의 상면과 상기 복수의 상기 하부 더미 게이트 라인들 중 최하층의 하부 더미 게이트 라인의 하면 사이의 높이에 위치하는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 12,
The channel structure comprising:
A lower semiconductor pattern penetrating at least a part of the substrate; And
And an upper semiconductor pattern spaced apart from the substrate with the lower semiconductor pattern interposed therebetween,
Wherein the lower dummy structure line includes a plurality of lower dummy gate lines stacked in the first direction, the lower dummy gate line is a lower dummy gate line of the uppermost one of the plurality of the lower dummy gate lines,
Wherein the upper surface of the lower semiconductor pattern is located at a height between the upper surface of the lower select line and the lower surface of the lower dummy gate line of the plurality of the lower dummy gate lines.
기판 상의 제1 선택 라인;
상기 기판과 상기 제1 선택 라인 사이에 제공되고, 상기 기판의 상면에 수직한 제1 방향으로 적층되는 복수의 셀 게이트 전극들을 포함하는 셀 게이트 구조체; 및
상기 제1 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 적어도 하나의 제1 더미 게이트 라인을 포함하는 제1 더미 구조체를 포함하되,
상기 복수의 셀 게이트 전극들은 이들 사이에 개재하는 제1 절연막들에 의해 서로 분리되고,
상기 제1 더미 구조체 및 상기 셀 게이트 구조체는 이들 사이에 개재하는 제2 절연막에 의해 서로 분리되고,
상기 제1 절연막들 및 상기 제2 절연막의 각각은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제2 절연막은 상기 제1 절연막들보다 두꺼운 두께를 갖는 3차원 반도체 메모리 장치.
A first select line on the substrate;
A cell gate structure comprising a plurality of cell gate electrodes provided between the substrate and the first select line and stacked in a first direction perpendicular to an upper surface of the substrate; And
And a first dummy structure provided between the first select line and the cell gate structure and including at least one first dummy gate line,
The plurality of cell gate electrodes are separated from each other by first insulating films interposed therebetween,
The first dummy structure and the cell gate structure are separated from each other by a second insulating film interposed therebetween,
Wherein each of the first insulating films and the second insulating film has a thickness along the first direction, and the second insulating film has a thickness thicker than the first insulating films.
청구항 14에 있어서,
상기 제1 선택 라인 및 상기 제1 더미 구조체는 이들 사이에 개재하는 제3 절연막에 의해 서로 분리되고,
상기 제3 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제3 절연막은 상기 제2 절연막보다 두꺼운 두께를 갖는 3차원 반도체 메모리 장치.
15. The method of claim 14,
The first select line and the first dummy structure are separated from each other by a third insulating film interposed therebetween,
Wherein the third insulating film has a thickness along the first direction, and the third insulating film has a thickness larger than that of the second insulating film.
청구항 15에 있어서,
상기 기판과 상기 셀 게이트 구조체 사이의 제2 선택 라인; 및
상기 제2 선택 라인과 상기 셀 게이트 구조체 사이에 제공되고, 적어도 하나의 제2 더미 워드 라인을 포함하는 제2 더미 구조체를 더 포함하되,
상기 제2 더미 구조체 및 상기 셀 게이트 구조체는 이들 사이에 개재하는 제4 절연막에 의해 서로 분리되고,
상기 제4 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제4 절연막은 상기 제1 절연막들보다 두꺼운 두께를 갖는 3차원 반도체 메모리 장치.
16. The method of claim 15,
A second select line between the substrate and the cell gate structure; And
Further comprising a second dummy structure provided between the second select line and the cell gate structure and including at least one second dummy word line,
The second dummy structure and the cell gate structure are separated from each other by a fourth insulating film interposed therebetween,
Wherein the fourth insulating film has a thickness along the first direction, and the fourth insulating film has a thickness thicker than the first insulating films.
청구항 16에 있어서,
상기 제2 선택 라인 및 상기 제2 더미 구조체는 이들 사이에 개재하는 제5 절연막에 의해 서로 분리되고,
상기 제5 절연막은 상기 제1 방향에 따른 두께를 가지되, 상기 제5 절연막은 상기 제4 절연막보다 두꺼운 두께를 갖는 3차원 반도체 메모리 장치.
18. The method of claim 16,
The second selection line and the second dummy structure are separated from each other by a fifth insulating film interposed therebetween,
Wherein the fifth insulating film has a thickness along the first direction, and the fifth insulating film has a thickness larger than that of the fourth insulating film.
청구항 17에 있어서,
상기 제5 절연막은 상기 제3 절연막보다 두꺼운 두께를 갖는 3차원 반도체 메모리 장치.
18. The method of claim 17,
And the fifth insulating film has a thickness larger than that of the third insulating film.
청구항 17에 있어서,
상기 제1 선택 라인, 상기 제2 선택 라인, 상기 셀 게이트 구조체, 상기 제1 더미 구조체, 및 상기 제2 더미 구조체는 적층 구조체로 정의되고,
상기 적층 구조체는 상기 기판의 상기 상면에 평행한 제2 방향으로 연장되는 3차원 반도체 메모리 장치.
18. The method of claim 17,
Wherein the first selection line, the second selection line, the cell gate structure, the first dummy structure, and the second dummy structure are defined as a laminated structure,
Wherein the stacked structure extends in a second direction parallel to the upper surface of the substrate.
청구항 19에 있어서,
상기 적층 구조체를 관통하여 상기 기판에 연결되는 채널 구조체를 더 포함하는 3차원 반도체 메모리 장치.
The method of claim 19,
And a channel structure that is connected to the substrate through the stacked structure.
KR1020150170110A 2015-10-13 2015-12-01 Three Dimensional Semiconductor Memory Devices KR102492296B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/291,521 US9659958B2 (en) 2015-10-13 2016-10-12 Three-dimensional semiconductor memory device
US15/592,030 US10128266B2 (en) 2015-10-13 2017-05-10 Three-dimensional semiconductor memory device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562240681P 2015-10-13 2015-10-13
US62/240,681 2015-10-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170043979A true KR20170043979A (en) 2017-04-24
KR102492296B1 KR102492296B1 (en) 2023-01-27

Family

ID=58704402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150170110A KR102492296B1 (en) 2015-10-13 2015-12-01 Three Dimensional Semiconductor Memory Devices

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102492296B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180119737A (en) * 2017-04-25 2018-11-05 삼성전자주식회사 Three Dimensional Semiconductor Devices
KR20190080688A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device
KR20220057049A (en) * 2020-10-29 2022-05-09 한양대학교 산학협력단 Three dimensional flash memory for improving integration and operation method thereof

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060661A (en) * 2010-12-02 2012-06-12 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device and operating method thereof
US20130328005A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Yoocheol Shin Three-dimensional resistive random access memory devices, methods of operating the same, and methods of fabricating the same
KR20150110945A (en) * 2014-03-21 2015-10-05 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device and storage device having the same and operation method thereof
US20160099155A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming a hard mask layer and of fabricating a semiconductor device using the same
US9391087B2 (en) * 2013-10-17 2016-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120060661A (en) * 2010-12-02 2012-06-12 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device and operating method thereof
US20130328005A1 (en) * 2012-06-07 2013-12-12 Yoocheol Shin Three-dimensional resistive random access memory devices, methods of operating the same, and methods of fabricating the same
US9391087B2 (en) * 2013-10-17 2016-07-12 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonvolatile semiconductor memory device
KR20150110945A (en) * 2014-03-21 2015-10-05 삼성전자주식회사 Nonvolatile memory device and storage device having the same and operation method thereof
US20160099155A1 (en) * 2014-10-01 2016-04-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Methods of forming a hard mask layer and of fabricating a semiconductor device using the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180119737A (en) * 2017-04-25 2018-11-05 삼성전자주식회사 Three Dimensional Semiconductor Devices
KR20190080688A (en) * 2017-12-28 2019-07-08 삼성전자주식회사 Semiconductor memory device
KR20220057049A (en) * 2020-10-29 2022-05-09 한양대학교 산학협력단 Three dimensional flash memory for improving integration and operation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
KR102492296B1 (en) 2023-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10128266B2 (en) Three-dimensional semiconductor memory device
CN106558591B (en) Three-dimensional semiconductor device
CN108573979B (en) Semiconductor device with a semiconductor layer having a plurality of semiconductor layers
US10103170B2 (en) Semiconductor device having a vertical pillar connected to the substrate
US10937797B2 (en) Three-dimensional semiconductor memory devices
US10971432B2 (en) Semiconductor device including a through wiring area
US10177160B2 (en) Semiconductor device and method of fabricating the same
CN106972024B (en) Three-dimensional semiconductor device
CN108735748B (en) Three-dimensional semiconductor device
KR102423765B1 (en) Vertical structure non-volatile memory device and method for manufacturing the same
KR20180096878A (en) Three dimensional semiconductor memory device and method for manufacturing the same
KR20170116647A (en) Semicondutor device and method of forming the same
US11594544B2 (en) Semiconductor devices with string select channel for improved upper connection
KR20160006866A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
KR20170051842A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
US20200176464A1 (en) Nonvolatile memory device and method for fabricating the same
KR20160101294A (en) Nonvolatile memory devices including charge storage layers
CN107871749B (en) Method for manufacturing semiconductor device
KR20190122345A (en) Vertical-type memory device
CN107689392B (en) Vertical type memory device
CN112071855A (en) Vertical semiconductor device and method of manufacturing the same
CN114203715A (en) Three-dimensional semiconductor memory device
US20220189991A1 (en) Three-dimensional semiconductor memory device
CN112018120A (en) Three-dimensional semiconductor memory device
KR102492296B1 (en) Three Dimensional Semiconductor Memory Devices

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant