TWI685091B - Semiconductor structure and manufacturing method thereof - Google Patents
Semiconductor structure and manufacturing method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- TWI685091B TWI685091B TW108113673A TW108113673A TWI685091B TW I685091 B TWI685091 B TW I685091B TW 108113673 A TW108113673 A TW 108113673A TW 108113673 A TW108113673 A TW 108113673A TW I685091 B TWI685091 B TW I685091B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- layer
- memory
- memory structure
- dielectric
- layers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
本案是有關於一種半導體結構及一種半導體結構的製造方法。 This case is about a semiconductor structure and a method of manufacturing a semiconductor structure.
近年來,半導體裝置的結構不斷改變,且半導體裝置的儲存容量不斷增加。記憶體裝置被應用於許多產品(例如MP3播放器、數位相機及電腦檔案等)的儲存元件中。隨著這些應用的增加,記憶體裝置的需求集中在小尺寸與大儲存容量上。為了滿足此條件,需要具有高元件密度與小尺寸的記憶體裝置及其製造方法。 In recent years, the structure of semiconductor devices has continuously changed, and the storage capacity of semiconductor devices has continuously increased. Memory devices are used in the storage components of many products, such as MP3 players, digital cameras, and computer files. As these applications increase, the demand for memory devices is concentrated on small size and large storage capacity. In order to satisfy this condition, a memory device having a high device density and a small size and a method of manufacturing the same are required.
因此,期望開發出具有更多數量之多個堆疊平面的三維(3D)記憶體裝置,以達到更大的儲存容量、改善品質並同時保持記憶體裝置的小尺寸。 Therefore, it is desirable to develop a three-dimensional (3D) memory device with a greater number of stacked planes to achieve greater storage capacity, improve quality, and at the same time maintain a small size of the memory device.
本揭露之技術態樣為一種半導體結構及其製造方法。在本揭露的半導體結構中,一對垂直的記憶體結構各自具有水平的C型剖面,並藉由絕緣溝槽而彼此分開。如此一 來,半導體結構之單位區域中的記憶體密度增加,也因此達到更大的記憶體儲存容量。 The technical aspect of the present disclosure is a semiconductor structure and a manufacturing method thereof. In the semiconductor structure of the present disclosure, a pair of vertical memory structures each have a horizontal C-shaped cross section, and are separated from each other by an insulating trench. Such a As a result, the memory density in the unit area of the semiconductor structure increases, and thus a larger memory storage capacity is achieved.
根據本揭露一實施方式,一種半導體結構包含基板、複數個導電層、複數個介電層、絕緣結構、第一記憶體結構及第二記憶體結構。導電層及介電層交錯堆疊於基板上方。絕緣結構設置於基板上方,且穿過導電層及介電層。第一記憶體結構及第二記憶體結構分別具有一曲率半徑,且穿過導電層及介電層,且位於絕緣結構的相對側壁。第一記憶體結構及第二記憶體結構各自包含記憶結構層、通道層及至少兩保護結構。記憶結構層包含記憶儲存層。通道層設置於記憶結構層與絕緣結構之間。保護結構設置於記憶儲存層的兩端,其中保護結構的蝕刻選擇性與記憶儲存層的蝕刻選擇性不同。 According to an embodiment of the present disclosure, a semiconductor structure includes a substrate, a plurality of conductive layers, a plurality of dielectric layers, an insulating structure, a first memory structure, and a second memory structure. The conductive layer and the dielectric layer are alternately stacked on the substrate. The insulating structure is disposed above the substrate and passes through the conductive layer and the dielectric layer. The first memory structure and the second memory structure respectively have a radius of curvature, pass through the conductive layer and the dielectric layer, and are located on opposite sidewalls of the insulating structure. The first memory structure and the second memory structure each include a memory structure layer, a channel layer, and at least two protection structures. The memory structure layer includes a memory storage layer. The channel layer is disposed between the memory structure layer and the insulating structure. The protection structure is disposed at both ends of the memory storage layer, wherein the etching selectivity of the protection structure is different from that of the memory storage layer.
在本揭露一實施方式中,記憶結構層更包含阻擋層及穿隧層,且阻擋層設置於導電層及介電層的複數個側壁,且記憶儲存層設置於阻擋層與穿隧層之間,且保護結構設置於阻擋層與穿隧層之間,且鄰接記憶儲存層。 In an embodiment of the present disclosure, the memory structure layer further includes a barrier layer and a tunneling layer, and the barrier layer is disposed on a plurality of sidewalls of the conductive layer and the dielectric layer, and the memory storage layer is disposed between the barrier layer and the tunneling layer And the protection structure is disposed between the barrier layer and the tunneling layer, and is adjacent to the memory storage layer.
在本揭露一實施方式中,第一記憶體結構及第二記憶體結構各自更包含介電結構及導電插銷層,且介電結構設置於通道層與絕緣結構之間,且導電插銷層設置於介電結構上方。 In an embodiment of the present disclosure, the first memory structure and the second memory structure each further include a dielectric structure and a conductive plug layer, and the dielectric structure is disposed between the channel layer and the insulating structure, and the conductive plug layer is disposed at Above the dielectric structure.
在本揭露一實施方式中,第一記憶體結構的記憶結構層及通道層分別與對應於第二記憶體結構的記憶結構層及通道層於絕緣結構的底面相連。 In an embodiment of the present disclosure, the memory structure layer and the channel layer of the first memory structure are respectively connected to the memory structure layer and the channel layer corresponding to the second memory structure on the bottom surface of the insulating structure.
在本揭露一實施方式中,第一記憶體結構的記憶結構層及通道層分別與對應於第二記憶體結構的記憶結構層及通道層透過絕緣結構分開。 In an embodiment of the present disclosure, the memory structure layer and the channel layer of the first memory structure are separated from the memory structure layer and the channel layer corresponding to the second memory structure through an insulating structure.
在本揭露一實施方式中,半導體結構更包含兩接觸結構,分別電性連接至第一記憶體結構及第二記憶體結構。 In an embodiment of the present disclosure, the semiconductor structure further includes two contact structures, which are electrically connected to the first memory structure and the second memory structure, respectively.
根據本揭露一實施方式,一種半導體結構的製造方法包含:形成複數個絕緣層及複數個介電層交錯堆疊於基板上方;形成記憶體結構群於基板上方,且穿過絕緣層及介電層,其中記憶體結構群包含通道層、導電插銷層及包含記憶儲存層的記憶結構層;形成溝槽穿過絕緣層、介電層及記憶體結構群,使得記憶體結構群分為第一記憶體結構及第二記憶體結構,且絕緣層的複數個部分及記憶儲存層的複數個部分由溝槽暴露;移除絕緣層的暴露部分及記憶儲存層的暴露部分,以分別形成第一組空間及第二組空間;填充複數個保護結構於第一組空間及第二組空間中;移除保護結構的複數個部分,使得絕緣層從第一組空間暴露;以複數個導電層替換絕緣層。 According to an embodiment of the present disclosure, a method for manufacturing a semiconductor structure includes: forming a plurality of insulating layers and a plurality of dielectric layers alternately stacked on a substrate; forming a memory structure group on the substrate and passing through the insulating layer and the dielectric layer , Wherein the memory structure group includes a channel layer, a conductive pin layer, and a memory structure layer including a memory storage layer; a trench is formed through the insulating layer, the dielectric layer, and the memory structure group, so that the memory structure group is divided into the first memory The body structure and the second memory structure, and the plurality of portions of the insulating layer and the plurality of portions of the memory storage layer are exposed by the trench; the exposed portions of the insulating layer and the exposed portions of the memory storage layer are removed to form the first group respectively Space and the second group of spaces; fill a plurality of protection structures in the first group of spaces and the second group of spaces; remove the plurality of parts of the protection structure to expose the insulating layer from the first group of spaces; replace the insulation with a plurality of conductive layers Floor.
在本揭露一實施方式中,以導電層替換絕緣層包含:在絕緣層暴露之後,移除絕緣層以形成第三組空間於介電層之間;填充導電層於第一組空間及第三組空間中。 In an embodiment of the present disclosure, replacing the insulating layer with a conductive layer includes: after the insulating layer is exposed, removing the insulating layer to form a third set of spaces between the dielectric layers; filling the conductive layer between the first set of spaces and the third Group space.
在本揭露一實施方式中,半導體結構的製造方法更包含:在本揭露一實施方式中,在填充導電層於第一組空間及第三組空間中之後,形成絕緣結構於溝槽中、記憶體結構群及介電層中的最頂層上方。 In an embodiment of the present disclosure, the method for manufacturing a semiconductor structure further includes: In an embodiment of the present disclosure, after filling the conductive layer in the first group of spaces and the third group of spaces, forming an insulating structure in the trench, memory Above the top layer of the bulk structure group and the dielectric layer.
在本揭露一實施方式中,記憶體結構群更包含介電結構,且通道層位於介電結構與記憶結構層之間,且形成記憶體結構群於基板上方,且穿過絕緣層及介電層更包含:形成具有橢圓形輪廓的凹槽,其中凹槽穿過絕緣層及介電層;形成記憶結構層於凹槽中及介電層中的最頂層上方;形成通道層於記憶結構層上方;形成介電結構於通道層上方以填充凹槽;以導電插銷層替換介電結構的頂部;移除超出凹槽的記憶結構層的一部分、導電插銷層的一部份及通道層的一部分。 In an embodiment of the present disclosure, the memory structure group further includes a dielectric structure, and the channel layer is located between the dielectric structure and the memory structure layer, and the memory structure group is formed above the substrate and passes through the insulating layer and the dielectric The layer further includes: forming a groove with an elliptical profile, wherein the groove passes through the insulating layer and the dielectric layer; forming a memory structure layer in the groove and above the topmost layer in the dielectric layer; forming a channel layer in the memory structure layer Above; forming a dielectric structure above the channel layer to fill the groove; replacing the top of the dielectric structure with a conductive plug layer; removing a part of the memory structure layer, a part of the conductive plug layer and a part of the channel layer beyond the groove .
根據本揭露上述實施方式,第一記憶體結構與第二記憶體結構藉由絕緣結構而彼此分開,使得單位區域中的記憶體密度增加,因此達到更大的記憶體儲存容量。此外,堆疊於介電層之間的導電層由於具有較低的電阻,因此可幫助提高半導體結構的編程速度及抹除速度。此外,本揭露的上述實施方式還提供了一種以導電層替換絕緣層,並同時保留具有與絕緣層相同之材料的記憶儲存層的方法,進而簡化了半導體結構的製造過程。 According to the above-mentioned embodiment of the present disclosure, the first memory structure and the second memory structure are separated from each other by the insulating structure, so that the memory density in the unit area is increased, thus achieving a larger memory storage capacity. In addition, since the conductive layers stacked between the dielectric layers have lower resistance, they can help increase the programming speed and erasing speed of the semiconductor structure. In addition, the above-mentioned embodiments of the present disclosure also provide a method of replacing the insulating layer with a conductive layer while retaining the memory storage layer having the same material as the insulating layer, thereby simplifying the manufacturing process of the semiconductor structure.
100、100a‧‧‧半導體結構 100、100a‧‧‧Semiconductor structure
110‧‧‧基板 110‧‧‧ substrate
120‧‧‧絕緣層 120‧‧‧Insulation
121‧‧‧頂面 121‧‧‧Top
123‧‧‧底面 123‧‧‧Bottom
130‧‧‧介電層 130‧‧‧dielectric layer
131‧‧‧頂面 131‧‧‧Top
133‧‧‧側壁 133‧‧‧Sidewall
140‧‧‧記憶結構層 140‧‧‧ memory structure layer
142‧‧‧阻擋層 142‧‧‧ barrier
144‧‧‧記憶儲存層 144‧‧‧ memory storage
146‧‧‧穿隧層 146‧‧‧Tunnel layer
150‧‧‧通道層 150‧‧‧channel layer
152‧‧‧導電插銷層 152‧‧‧conductive latch layer
160‧‧‧介電結構 160‧‧‧dielectric structure
170‧‧‧溝槽 170‧‧‧groove
180‧‧‧第一組空間 180‧‧‧The first group of spaces
190‧‧‧第二組空間 190‧‧‧The second group of spaces
200‧‧‧第三組空間 200‧‧‧ third group space
210‧‧‧保護結構 210‧‧‧Protection structure
220‧‧‧導電層 220‧‧‧conductive layer
222‧‧‧遮蔽層 222‧‧‧ masking layer
224‧‧‧金屬層 224‧‧‧Metal layer
225‧‧‧凹部 225‧‧‧recess
223‧‧‧側壁 223‧‧‧Side wall
230‧‧‧高介電常數介電層 230‧‧‧High dielectric constant dielectric layer
233‧‧‧側壁 233‧‧‧Side wall
240‧‧‧絕緣結構 240‧‧‧Insulation structure
241‧‧‧底面 241‧‧‧Bottom
242‧‧‧側壁 242‧‧‧Side wall
244‧‧‧側壁 244‧‧‧Side wall
246、248‧‧‧接觸孔 246, 248‧‧‧ contact hole
250‧‧‧隔離層 250‧‧‧Isolation layer
300‧‧‧記憶體結構群 300‧‧‧Memory structure group
301‧‧‧頂面 301‧‧‧Top
310‧‧‧第一記憶體結構 310‧‧‧ First memory structure
320‧‧‧第二記憶體結構 320‧‧‧Second memory structure
400‧‧‧凹槽 400‧‧‧groove
410‧‧‧蝕刻空間 410‧‧‧Etching space
420、430‧‧‧第一接觸結構 420、430‧‧‧First contact structure
440、450‧‧‧第二接觸結構 440、450‧‧‧Second contact structure
460、470‧‧‧第三接觸結構 460、470‧‧‧third contact structure
500、500a‧‧‧半導體裝置 500, 500a‧‧‧semiconductor device
X、Y‧‧‧軸 X, Y‧‧‧ axis
S10、S20、S30、S40、S50、S60、S70、S80、S90、S100、S110、S120、S130、S140、S150、S160、S170、S180、S190、S200、S210‧‧‧步驟 S10, S20, S30, S40, S50, S60, S70, S80, S90, S100, S110, S120, S130, S140, S150, S160, S170, S180, S190, S200, S210
1B-1B、2B-2B、3B-3B~3C-3C、4B-4B~4C-4C、5B-5B~5C-5C、6B-6B~6C-6C、7B-7B~7D-7D、8B-8B~8F-8F、9B-9B~9F-9F、10B-10B~10F-10F、11B-11B~11F-11F、12B-12B、12D-12D~12F-12F、13B-13B~13E-13E、14B-14B~14E-14E、15B-15B~15D-15D、16B-16B~16D-16D、17B-17B、18B-18B、19B-19B~19D-19D、20B-20B、21B-21B~21C-21C‧‧‧線段 1B-1B, 2B-2B, 3B-3B~3C-3C, 4B-4B~4C-4C, 5B-5B~5C-5C, 6B-6B~6C-6C, 7B-7B~7D-7D, 8B- 8B~8F-8F, 9B-9B~9F-9F, 10B-10B~10F-10F, 11B-11B~11F-11F, 12B-12B, 12D-12D~12F-12F, 13B-13B~13E-13E, 14B-14B~14E-14E, 15B-15B~15D-15D, 16B-16B~16D-16D, 17B-17B, 18B-18B, 19B-19B~19D-19D, 20B-20B, 21B-21B~21C- 21C‧‧‧Line
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之詳細說明如下: In order to make the above and other objects, features, advantages and embodiments of the present disclosure more obvious and understandable, the detailed descriptions of the attached drawings are as follows:
第1A圖、第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖、第6A圖、第7A圖、第8A圖、第9A圖、第10A圖、第11A圖、第12A圖、第13A圖及第14A圖繪示根據本揭露一實施方式之半導體結構的製造方法在各步驟的上視圖。 Figure 1A, 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, 8A, 9A, 10A, 11A, 12A, 13A FIG. 14A is a top view of the manufacturing method of the semiconductor structure according to an embodiment of the present disclosure at various steps.
第1B圖、第2B圖、第3B至3C圖、第4B至4C圖、第5B至5C圖、第6B至6C圖、第7B至7D圖、第8B至8F圖、第9B至9F圖、第10B至10F圖、第11B至11F圖、第12B圖、第12D至12F圖、第13B至13E圖及第14B至14E圖繪示根據本揭露一實施方式之半導體結構的製造方法在各步驟的剖面圖。 Figures 1B, 2B, 3B to 3C, 4B to 4C, 5B to 5C, 6B to 6C, 7B to 7D, 8B to 8F, 9B to 9F, FIGS. 10B to 10F, 11B to 11F, 12B, 12D to 12F, 13B to 13E, and 14B to 14E illustrate the manufacturing method of the semiconductor structure according to an embodiment of the present disclosure at each step Section view.
第12C圖繪示第12B圖的局部放大圖。 FIG. 12C is a partially enlarged view of FIG. 12B.
第15A圖、第16A圖、第17A圖、第18A圖及第19A圖繪示根據本揭露一實施方式之半導體裝置的製造方法在各步驟的上視圖。 FIGS. 15A, 16A, 17A, 18A, and 19A illustrate top views at various steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure.
第15B至15D圖、第16B至16D圖、第17B、第18B及第19B至19D圖繪示根據本揭露一實施方式之半導體裝置的製造方法在各步驟的剖面圖。 FIGS. 15B to 15D, 16B to 16D, 17B, 18B, and 19B to 19D illustrate cross-sectional views at various steps of the method for manufacturing a semiconductor device according to an embodiment of the present disclosure.
第20A圖繪示根據本揭露另一實施方式之半導體結構的製造方法在各步驟的上視圖。 FIG. 20A illustrates a top view of each step of the method for manufacturing a semiconductor structure according to another embodiment of the present disclosure.
第20B圖繪示根據本揭露另一實施方式之半導體結構的製造方法在各步驟的剖面圖。 FIG. 20B is a cross-sectional view at various steps of a method for manufacturing a semiconductor structure according to another embodiment of the present disclosure.
第21A圖繪示根據本揭露另一實施方式之半導體裝置的製造方法在各步驟的上視圖。 FIG. 21A illustrates a top view of each step of a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present disclosure.
第21B至21C圖繪示根據本揭露另一實施方式之半導體裝置的製造方法在各步驟的剖面圖。 21B to 21C are cross-sectional views at various steps of a method of manufacturing a semiconductor device according to another embodiment of the present disclosure.
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。 然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說,在本揭露部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。 In the following, a plurality of embodiments of the disclosure will be disclosed in a diagram. For the sake of clarity, many practical details will be described together in the following description. However, it should be understood that these practical details should not be used to limit this disclosure. That is to say, in some embodiments of the present disclosure, these practical details are unnecessary. In addition, in order to simplify the drawings, some conventional structures and elements will be shown in a simple schematic manner in the drawings.
在本揭露的實施方式中,提供了一種半導體結構及其製造方法。為簡單及清楚起見,將首先在本文中討論半導體結構的製造方法。此外,為了便於描述,術語「上視圖」在本文中可泛指半導體結構之最頂層的剖面圖,以突顯本揭露的技術特徵。此外,在依附以下實施方式的附圖中,一些次要元件可被省略。 In the embodiments of the present disclosure, a semiconductor structure and a manufacturing method thereof are provided. For simplicity and clarity, the method of manufacturing semiconductor structures will first be discussed in this article. In addition, for ease of description, the term “top view” may refer to a cross-sectional view of the topmost layer of the semiconductor structure herein to highlight the technical features of the present disclosure. In addition, in the drawings attached to the following embodiments, some secondary elements may be omitted.
第1A至1B圖、第2A至2B圖、第3A至3C圖、第4A至4C圖、第5A至5C圖、第6A至6C圖、第7A至7D圖、第8A至8F圖、第9A至9F圖、第10A至10F圖、第11A至11F圖、第12A至12F圖、第13A至13E圖及第14A至14E圖繪示根據本揭露一實施方式之半導體結構100的製造方法在各步驟的視圖。為簡單及清楚起見,半導體結構100下方被覆蓋的元件在附圖中以實線繪製。
Figures 1A to 1B, 2A to 2B, 3A to 3C, 4A to 4C, 5A to 5C, 6A to 6C, 7A to 7D, 8A to 8F, 9A FIGS. 9 to 9F, FIGS. 10A to 10F, FIGS. 11A to 11F, FIGS. 12A to 12F, FIGS. 13A to 13E, and 14A to 14E illustrate the manufacturing method of the
參閱第1A圖與第1B圖,其中第1A圖繪示形成半導體結構100在步驟S10的上視圖,第1B圖繪示第1A圖中沿線段1B-1B截取的剖面圖。在步驟S10中,提供基板110,並在基板110上方交錯堆疊複數個絕緣層120及複數個介電層130。在基板110上方設置堆疊的層後,接著形成凹槽400。凹槽400穿過絕緣層120及介電層130並停止在絕緣層120中的最底層下方。如第1A圖所示,凹槽400在俯視圖中具有橢圓形
輪廓,且橢圓形剖面的長軸(較長直徑)可長達約150nm。在本揭露的一些實施方式中,絕緣層120中之最底層的厚度T可大於絕緣層120中之其他層的厚度。
Referring to FIGS. 1A and 1B, FIG. 1A illustrates a top view of forming the
參閱第2A圖與第2B圖,其中第2A圖繪示形成半導體結構100在步驟S20的上視圖,第2B圖繪示第2A圖中沿線段2B-2B截取的剖面圖。在步驟S20中,共形地形成記憶結構層140於凹槽400中及介電層130中的最頂層上方,接著在記憶結構層140上方共形地形成通道層150。記憶結構層140包含阻擋層142、記憶儲存層144及穿隧層146。阻擋層142設置在絕緣層120與介電層130的側壁上及介電層130中的最頂層上方,記憶儲存層144設置在阻擋層142上方,且穿隧層146設置在記憶儲存層144上方。在本揭露的一些實施方式中,阻擋層142與穿隧層146可由包含氧化矽或其他介電質的材料製成,記憶儲存層144可由包含氮化矽或其他能夠捕捉電子的材料製成,且通道層150的材料可包含未摻雜的多晶矽(undoped polysilicon),但並不用以限制本揭露。
Referring to FIGS. 2A and 2B, FIG. 2A illustrates a top view of forming the
參閱第3A圖至第3C圖,其中第3A圖繪示形成半導體結構100在步驟S30的上視圖,第3B圖繪示第3A圖中沿線段3B-3B截取的剖面圖,第3C圖繪示第3A圖中沿線段3C-3C截取的剖面圖。在步驟S30中,介電結構160設置在通道層150上方以填充凹槽400,並形成在介電層130中的最頂層上方。形成在介電層130中的最頂層上方之部分的介電結構160較通道層150的頂面高出高度HD。在本揭露的一些實施方式中,介電結構160可由包含氧化矽或其他介電質的材料製成。
Referring to FIGS. 3A to 3C, FIG. 3A shows a top view of forming the
參閱第4A圖至第4C圖,其中第4A圖繪示形成半導體結構100在步驟S40的上視圖,第4B圖繪示第4A圖中沿線段4B-4B截取的剖面圖,第4C圖繪示第4A圖中沿線段4C-4C截取的剖面圖。在步驟S40中,透過選擇性蝕刻製程移除介電結構160的頂部,進而形成如第4A圖至第4C圖所繪示的蝕刻空間410。選擇性蝕刻製程可為基於氧化物材料與多晶矽材料之間的蝕刻選擇性的差異而執行的濕式蝕刻製程或乾式蝕刻製程,使得在保留通道層150的同時,移除介電結構160。至於凹槽400中之介電結構160的蝕刻深度,可透過時間控制使選擇性蝕刻製程停止在期望的深度位置。
Referring to FIGS. 4A to 4C, FIG. 4A shows a top view of forming the
參閱第5A圖至第5C圖,其中第5A圖繪示形成半導體結構100在步驟S50的上視圖,第5B圖繪示第5A圖中沿線段5B-5B截取的剖面圖,第5C圖繪示第5A圖中沿線段5C-5C截取的剖面圖。在步驟S50中,接著包含與通道層150相同材料的材料,如摻雜的多晶矽(doped polysilicon)重新填充至蝕刻空間410中,作為導電插銷層152,也就是說,以導電插銷層152替換介電結構160的頂部,使得導電插銷層152位於介電結構160上方。在本揭露的一些實施方式中,記憶結構層140之頂面上方導電插銷層152的高度HC(如第5B圖所示)可大於在執行選擇性蝕刻製程之前通道層150之頂面上方的介電結構160的高度HD(如第3B圖所示),但並不用以限制本揭露。
Referring to FIGS. 5A to 5C, FIG. 5A illustrates a top view of forming the
參閱第6A圖至第6C圖,其中第6A圖繪示形成半導體結構100在步驟S60的上視圖,第6B圖繪示第6A圖中沿線段6B-6B截取的剖面圖,第6C圖繪示第6A圖中沿線段6C-6C
截取的剖面圖。在步驟S60中,透過例如化學機械拋光(Chemical-Mechanical Polishing,CMP)製程的平坦化製程移除超出凹槽400之部分的記憶結構層140、部分的導電插銷層152及部分的通道層150,使得介電層130中之最頂層的頂面131暴露出來。在執行平坦化製程之後,包含記憶結構層140、通道層150、導電插銷層152及介電結構160的記憶體結構群300形成於基板110上方,並穿過絕緣層120及介電層130(如第6A至6B圖所示)。在本揭露的一些實施方式中,記憶體結構群300的頂面301與介電層130中之最頂層的頂面131大致齊平。
Referring to FIGS. 6A to 6C, FIG. 6A shows a top view of forming the
參閱第7A圖至第7D圖,其中第7A圖繪示形成半導體結構100在步驟S70的上視圖,第7B圖繪示第7A圖中沿線段7B-7B截取的剖面圖,第7C圖繪示第7A圖中沿線段7C-7C截取的剖面圖,第7D圖繪示第7A圖中沿線段7D-7D截取的剖面圖。在步驟S70中,透過蝕刻製程移除部分的介電層130、部分的絕緣層120、部分的通道層150、部分的導電插銷層152及部分的介電結構160以形成溝槽170。如第7A圖所示,在形成溝槽170之後,記憶體結構群300被分為第一記憶體結構310與第二記憶體結構320,使得部分的絕緣層120、部分的介電層130、部分的記憶結構層140(包含阻擋層142、記憶儲存層144及穿隧層146)、部分的通道層150、部分的導電插銷層152及部分的介電結構160從溝槽170暴露出來。如此一來,對應於第一記憶體結構310的記憶結構層140、通道層150及介電結構160分別與對應於第二記憶體結構320的記憶結構層140、通道層150及介電結構160於溝槽170的底部相連。在本實施方式
中,第一記憶體結構310與第二記憶體結構320具有相同的曲率半徑,但並不用以限制本揭露。在其他實施方式中,第一記憶體結構310與第二記憶體結構320可具有不同的曲率半徑。
Referring to FIGS. 7A to 7D, FIG. 7A shows a top view of forming the
如第7A至7C圖所示,蝕刻製程停止於絕緣層120中之最底層的頂面121與底面123之間的蝕刻停止線L所標示處,使得介電結構160從溝槽170的底部暴露出來,且對應於第一記憶體結構310的記憶結構層140、通道層150及介電結構160分別與對應於第二記憶體結構320的記憶結構層140、通道層150及介電結構160相連。在一些實施方式中,如前文於第1B圖中所提及的,絕緣層120中的最底層具有較大的厚度,進而提供額外的蝕刻彈性,使得蝕刻製程可透過時間控制及時停止於蝕刻停止線L所標示處。在本揭露的一些實施方式中,蝕刻製程可為等離子蝕刻製程(Plasma Etching Process)。此外,第一記憶體結構310與第二記憶體結構320具有彼此互補的C型剖面,且第一記憶體結構310與第二記憶體結構320相對於溝槽170雙向對稱。
As shown in FIGS. 7A to 7C, the etching process is stopped at the position indicated by the etch stop line L between the
參閱第8A圖至第8F圖,其中第8A圖繪示形成半導體結構100在步驟S80的上視圖,第8B圖繪示第8A圖中沿線段8B-8B截取的剖面圖,第8C圖繪示第8A圖中沿線段8C-8C截取的剖面圖,第8D圖繪示第8A圖中沿線段8D-8D截取的剖面圖,第8E圖繪示第8A圖中沿線段8E-8E截取的剖面圖,第8F圖繪示第8E圖中沿線段8F-8F截取的剖面圖。在步驟S80中,透過選擇性蝕刻製程移除從溝槽170暴露之部分的絕緣層120及從溝槽170暴露之部分的記憶儲存層144,以分別形成第
一組空間180及第二組空間190(如第8E圖至第8F圖所示),進而導致在溝槽170附近之記憶體結構群300(包含第一記憶體結構310與第二記憶體結構320)的部分(如第8E圖所示)與稍微遠離溝槽170之記憶體結構群300的部分(如第8D圖所示)之間產生結構上的差異。舉例來說,如第8D圖所示,絕緣層120保留在介電層130之間,且記憶儲存層144也保留在阻擋層142與穿隧層146之間;相對地,如第8E圖所示,絕緣層120及記憶儲存層144被移除,以分別形成第一組空間180於介電層130之間及形成第二組空間190於阻擋層142與穿隧層146之間。
Refer to FIGS. 8A to 8F, in which FIG. 8A shows a top view of forming the
如第8A圖及第8F圖所示,第一組空間180也形成於絕緣層120與溝槽170之間。此外,第二組空間190分別形成於第一記憶體結構310及第二記憶體結構320的邊緣上,且形成於溝槽170與記憶儲存層144之間。舉例來說,選擇性蝕刻製程是基於氮化物材料、氧化物材料與多晶矽材料之間的蝕刻選擇性的差異來執行,使得絕緣層120的暴露部分及記憶儲存層144的暴露部分在被移除的同時,阻擋層142、穿隧層146、通道層150及介電結構160保留下來。在本揭露的一些實施方式中,第一組空間180的蝕刻深度DF與第二組空間190的蝕刻深度DS大致相同,且蝕刻深度DF、DS可深達約100埃(Å),但並不用以限制本揭露。
As shown in FIGS. 8A and 8F, the first group of
參閱第9A圖至第9F圖,其中第9A圖繪示形成半導體結構100在步驟S90的上視圖,第9B圖繪示第9A圖中沿線段9B-9B截取的剖面圖,第9C圖繪示第9A圖中沿線段9C-9C截取的剖面圖,第9D圖繪示第9A圖中沿線段9D-9D截取的剖
面圖,第9E圖繪示第9A圖中沿線段9E-9E截取的剖面圖,第9F圖繪示第9E圖中沿線段9F-9F截取的剖面圖。在步驟S90中,在透過選擇性蝕刻製程移除絕緣層120的暴露部分及記憶儲存層144的暴露部分之後,沉積保護結構210於第一記憶體結構310、第二記憶體結構320及介電層130中的最頂層上方以及溝槽170中。保護結構210也填充於第一組空間180與第二組空間190中,如第9E圖及第9F圖所示。由於第一組空間180的寬度WF大於第二組空間190的寬度WS,因此第一組空間180可能不被保護結構210完全填充,而第二組空間190被保護結構210完全填充。換句話說,如第9F圖所示,在第一組空間180中的保護結構210可被視為設置在阻擋層142及絕緣層120的側壁上的薄層。在本揭露的一些實施方式中,保護結構210可由包含氧化矽或其他介電質的材料製成,但並不用以限制本揭露。
Refer to FIGS. 9A to 9F, where FIG. 9A shows a top view of forming the
與前文所討論的步驟S80類似,在溝槽170附近之記憶體結構群300(包含第一記憶體結構310與第二記憶體結構320)的部分(如第9E圖所示)與稍微遠離溝槽170之記憶體結構群300的部分(如第9D圖所示)之間具有結構上的差異。也就是說,如第9D圖所示,絕緣層120保留在介電層130之間,且記憶儲存層144也保留在阻擋層142與穿隧層146之間;相對地,如第9E圖所示,保護結構210形成於位在介電層130之間的第一組空間180(如第8E圖所示)中及形成於位在阻擋層142與穿隧層146之間的第二組空間190(如第8E圖所示)中。
Similar to step S80 discussed above, the portion (as shown in FIG. 9E) of the memory structure group 300 (including the
參閱第10A圖至第10F圖,其中第10A圖繪示形成半導體結構100在步驟S100的上視圖,第10B圖繪示第10A圖中沿線段10B-10B截取的剖面圖,第10C圖繪示第10A圖中沿線段10C-10C截取的剖面圖,第10D圖繪示第10A圖中沿線段10D-10D截取的剖面圖,第10E圖繪示第10A圖中沿線段10E-10E截取的剖面圖,第10F圖繪示第10E圖中沿線段10F-10F截取的剖面圖。在步驟S100中,透過選擇性蝕刻製程移除位於第一記憶體結構310、第二記憶體結構320及介電層130中的最頂層上方以及溝槽170中的保護結構210。此外,透過執行選擇性蝕刻製程,第一組空間180中的保護結構210也被完全移除,而第二組空間190中的保護結構210則被部分地移除,如第10E圖至第10F圖所示。在一些實施方式中,當絕緣層120從第一組空間180暴露出來時,蝕刻製程即停止。由於第一組空間180中之保護結構210的深度小於第二組空間190中之保護結構210的深度,因此當蝕刻製程停止時,保護結構210仍部分地保留在第二組空間190中。此外,由於介電結構160、阻擋層142及穿隧層146也可由包含氧化矽或其他介電質的材料製成,因此此步驟中的蝕刻製程也可執行於介電結構160、阻擋層142及穿隧層146,使得部分的介電結構160、部分的阻擋層142及部分的穿隧層146被移除,如第10F圖所示。
Referring to FIGS. 10A to 10F, FIG. 10A shows a top view of forming the
如此一來,如第10A圖及第10F圖所示,保護結構210分別位於第一記憶體結構310及第二記憶體結構320的邊緣上,且位於阻擋層142與穿隧層146之間。換句話說,保
護結構210位於記憶儲存層144與溝槽170之間,且位於記憶儲存層144的相對兩端,並鄰接記憶儲存層144。更詳細來說,由於第二組空間190形成於阻擋層142及穿隧層146之間,因此可將第二組空間190視為凹部,凹部位於記憶結構層140的相對兩端,且保護結構210分別設置於凹部中。
In this way, as shown in FIGS. 10A and 10F, the
參閱第11A圖至第11F圖,其中第11A圖繪示形成半導體結構100在步驟S110的上視圖,第11B圖繪示第11A圖中沿線段11B-11B截取的剖面圖,第11C圖繪示第11A圖中沿線段11C-11C截取的剖面圖,第11D圖繪示第11A圖中沿線段11D-11D截取的剖面圖,第11E圖繪示第11A圖中沿線段11E-11E截取的剖面圖,第11F圖繪示第11E圖中沿線段11F-11F截取的剖面圖。在步驟S110中,接著透過選擇性蝕刻製程移除介電層130之間的絕緣層120,以形成如第11D圖至第11F圖所示的第三組空間200。其中,第一組空間180與第三組空間200皆位於介電層130之間。在本揭露的一些實施方式中,選擇性蝕刻製程可為在熱磷酸中移除包含氮化矽之材料的絕緣層120的化學蝕刻製程。由於包含氮化矽之材料的記憶儲存層144受到保護結構210的保護(如第11F圖所示),因此記憶儲存層144在蝕刻製程期間不被移除。如此一來,記憶儲存層144與保護結構210可保留於阻擋層142與穿隧層146之間,如第11A圖及第11F圖所示。
Referring to FIGS. 11A to 11F, FIG. 11A shows a top view of forming the
參閱第12A圖至第12F圖,其中第12A圖繪示形成半導體結構100在步驟S120的上視圖,第12B圖繪示第12A圖中沿線段12B-12B截取的剖面圖,第12C圖繪示第12B圖的
局部放大圖,第12D圖繪示第12A圖中沿線段12D-12D截取的剖面圖,第12E圖繪示第12A圖中沿線段12E-12E截取的剖面圖,第12F圖繪示第12A圖中沿線段12F-12F截取的剖面圖。在步驟S120中,在透過選擇性蝕刻製程移除絕緣層120之後,設置導電層220於半導體結構100的頂面上方及介電層130之間。舉例來說,設置導電層220於第一記憶體結構310、第二記憶體結構320及介電層130中的最頂層上方以及溝槽170中。如第12B圖至第12F圖所示,導電層220也設置在位於介電層130之間的第一組空間180(如第11E圖所示)與第三組空間200(如第11D圖所示)中,如此一來,便以導電層220替換絕緣層120。如第12C圖所示,每個導電層220包含設置於每個介電層130上的遮蔽層222及設置在遮蔽層222上的金屬層224。可透過化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)製程設置導電層220。在本揭露的一些實施方式中,遮蔽層222可由包含氮化鈦的材料製成,且金屬層224可由包含鎢或其他金屬的材料製成,但並不用以限制本揭露。
Referring to FIGS. 12A to 12F, FIG. 12A shows a top view of forming the
在本揭露的上述實施方式中,半導體結構100的製造方法提供了以導電層220替換絕緣層120,並同時保留由包含與絕緣層120相同之材料的記憶儲存層144的方法,進而簡化了製造過程。
In the above embodiment of the present disclosure, the manufacturing method of the
在本揭露的一些實施方式中,設置高介電常數(高k)介電層230於第一記憶體結構310、第二記憶體結構320及介電層130中的最頂層上方、溝槽170中及介電層130與遮蔽層222之間,如第12C圖所示。舉例來說,可在設置導電層220
之前設置高介電常數介電層230。此外,高介電常數介電層230可由包含氧化鋁或其他介電質的材料製成。
In some embodiments of the present disclosure, a high dielectric constant (high-k)
參閱第13A圖至第13E圖,其中第13A圖繪示形成半導體結構100在步驟S130的上視圖,第13B圖繪示第13A圖中沿線段13B-13B截取的剖面圖,第13C圖繪示第13A圖中沿線段13C-13C截取的剖面圖,第13D圖繪示第13A圖中沿線段13D-13D截取的剖面圖,第13E圖繪示第13A圖中沿線段13E-13E截取的剖面圖。在步驟S130中,透過選擇性蝕刻製程移除位於第一記憶體結構310、第二記憶體結構320、介電層130中之最頂層上方及溝槽170中的高介電常數介電層230及導電層220,使得第一記憶體結構310及第二記憶體結構320從溝槽170暴露出來。在本揭露的一些實施方式中,如第13C圖所示,導電層220與高介電常數介電層230的側壁223可不與介電層130的側壁133對齊;相反地,導電層220與高介電常數介電層230的側壁233被蝕刻至更深的深度,以在介電層130之間形成凹部225。此確保設置於溝槽170中的導電層220及高介電常數介電層230透過選擇性蝕刻製程被完全移除。
Referring to FIGS. 13A to 13E, FIG. 13A shows a top view of forming the
參閱第14A圖至第14E圖,其中第14A圖繪示形成半導體結構100在步驟S140的上視圖,第14B圖繪示第14A圖中沿線段14B-14B截取的剖面圖,第14C圖繪示第14A圖中沿線段14C-14C截取的剖面圖,第14D圖繪示第14A圖中沿線段14D-14D截取的剖面圖,第14E圖繪示第14A圖中沿線段14E-14E截取的剖面圖。在步驟S140中,接著將絕緣結構240填充於溝槽170中並設置於第一記憶體結構310、第二記憶體
結構320及介電層130中之最頂層上方。絕緣結構240具有T型垂直剖面,如第14B圖至第14C圖所示。也就是說,絕緣結構240具有插入在第一記憶體結構310與第二記憶體結構320之間的第一部分及在半導體結構100上方的第二部分。在設置絕緣結構240之後,即產生了具有U型垂直剖面之記憶體結構群300(包含第一記憶體結構310及第二記憶體結構320)的半導體結構100。如第14A圖至第14B圖所示。在本揭露的一些實施方式中,對應於第一記憶體結構310的記憶結構層140、通道層150及介電結構160分別與對應於第二記憶體結構320的記憶結構層140、通道層150及介電結構160於絕緣結構240的底面241相連。在本揭露的一些其他實施方式中,層間介電(Interlayer Dielectric,ILD)層(未於圖中繪示出)可進一步設置於絕緣結構240的頂面上方,使得半導體結構100之頂面的平坦化得以完成。層間介電層可由包含氧化矽或其他介電質的材料製成,但並不用以限制本揭露。
Referring to FIGS. 14A to 14E, FIG. 14A shows a top view of forming the
在本揭露上述實施方式中,所製造出的半導體結構100包含基板110、導電層220、介電層130、絕緣結構240、第一記憶體結構310及第二記憶體結構320。導電層220及介電層130交錯堆疊於基板110上方。絕緣結構240設置於基板110上方,且穿過導電層220及介電層130。第一記憶體結構310及第二記憶體結構320結構設置於基板110上方,且穿過導電層220及介電層130,且位於絕緣結構240的相對側壁242、244。此外,第一記憶體結構310及第二記憶體結構320分別具有各自的曲率半徑。第一記憶體結構310及第二記憶體結構
320各自包含記憶結構層140、通道層150、介電結構160及保護結構210。記憶結構層140包含記憶儲存層144。通道層150設置於記憶結構層140與絕緣結構240之間。介電結構160設置於通道層150與絕緣結構240之間,其中部分的通道層150設置於介電結構160的頂面上方。保護結構210設置於記憶儲存層144與絕緣結構240的相對側壁242、244之間,且位於記憶儲存層144的兩端,其中保護結構210的蝕刻選擇性與記憶儲存層144的蝕刻選擇性不同。
In the above embodiment of the present disclosure, the manufactured
由於半導體結構100的第一記憶體結構310與第二記憶體結構320藉由絕緣結構240而彼此分開,使得單位區域中的記憶體密度增加,因此達到更大的記憶體儲存容量。此外,堆疊於介電層130之間的導電層220由於具有較低的電阻,因此可幫助提高半導體結構100的編程速度及抹除速度。
Since the
已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述,合先敘明。在以下敘述中,將進一步說明透過對所製造的半導體結構100進行加工以提供半導體裝置500的細節。
The connection relationship, materials and functions of the components that have been described will not be repeated, and will be described first. In the following description, the details of providing the
參閱第15A圖至第15D圖,其中第15A圖繪示形成半導體裝置500在步驟S150的上視圖,第15B圖繪示第15A圖中沿線段15B-15B截取的剖面圖,第15C圖繪示第15A圖中沿線段15C-15C截取的剖面圖,第15D圖繪示第15A圖中沿線段15D-15D截取的剖面圖。在步驟S150中,在提供半導體結構100之後,接著形成兩個接觸孔246、248在位於記憶體結構群300上方的絕緣結構240中,使得對應於第一記憶體結構310之部分的通道層150及部分的導電插銷層152與對應於第二記
憶體結構320之部分的通道層150及部分的導電插銷層152分別從接觸孔246及接觸孔248暴露出來。接著,在兩個接觸孔246、248中分別形成兩個第一接觸結構420、430,且分別電性連接至第一記憶體結構310的通道層150與導電插銷層152及第二記憶體結構320的通道層150與導電插銷層152。
Referring to FIGS. 15A to 15D, FIG. 15A shows a top view of forming
參閱第16A圖至第16D圖,其中第16A圖繪示形成半導體裝置500在步驟S160的上視圖,第16B圖繪示第16A圖中沿線段16B-16B截取的剖面圖,第16C圖繪示第16A圖中沿線段16C-16C截取的剖面圖,第16D圖繪示第16A圖中沿線段16D-16D截取的剖面圖。在步驟S160中,在絕緣結構240上方進一步形成隔離層250,接著在隔離層250中形成兩個第二接觸結構440、450,並分別電性連接至兩個第一接觸結構420、430。
Referring to FIGS. 16A to 16D, FIG. 16A shows a top view of forming
參閱第17A圖與第17B圖,其中第17A圖繪示形成半導體裝置500在步驟S170的上視圖,第17B圖繪示第17A圖中沿線段17B-17B截取的剖面圖。在步驟S170中,多個半導體結構100沿Y軸彼此平行排列。換句話說,半導體結構100中的絕緣結構240可沿Y軸連續地形成。此外,半導體結構100可沿X軸彼此交錯排列。
Referring to FIGS. 17A and 17B, FIG. 17A illustrates a top view of forming the
參閱第18A圖與第18B圖,其中第18A圖繪示形成半導體裝置500在步驟S180的上視圖,第18B圖繪示第18A圖中沿線段18B-18B截取的剖面圖。在步驟S180中,接著可形成如共源極線(Common Source Line,CSL)的訊號線以電性連接至形成於相鄰半導體結構100上方的第二接觸結構
440,且共源極線平行於連續形成的絕緣結構240。
Referring to FIGS. 18A and 18B, FIG. 18A illustrates a top view of forming
參閱第19A圖至第19D圖,其中第19A圖繪示形成半導體裝置500在步驟S190的上視圖,第19B圖繪示第19A圖中沿線段19B-19B截取的剖面圖,第19C圖繪示第19A圖中沿線段19C-19C截取的剖面圖,第19D圖繪示第19A圖中沿線段19D-19D截取的剖面圖。在步驟S190中,第三接觸結構460接著電性連接至第二接觸結構440/450,且電性連接至第三接觸結構460的第二接觸結構440/450並未電性連接至共源極線。接著,可在共源極線上方形成位元線(Bit Line,BL,亦即訊號線),並將位元線電性連接至第三接觸結構460。位元線通常與共源極線及連續的絕緣結構240呈現正交。在形成位元線之後,即得到了半導體裝置500。
Referring to FIGS. 19A to 19D, FIG. 19A shows a top view of forming
在本揭露的上述實施方式中,如第19D圖所示,當半導體裝置500用於三維(3D)記憶體裝置時,位於絕緣結構240的相對兩側壁242、244上的導電層220中的最頂層可分別作為接地選擇線(Ground Select Line,GSL)及串選擇線(String Select Line,SSL),且半導體裝置500例如為垂直通道型記憶體裝置。
In the above embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 19D, when the
在以下敘述中,提供了本揭露另一實施方式的半導體結構100a。第20A圖至第20B圖繪示根據本揭露另一實施方式之半導體結構100a。
In the following description, a
參閱第20A圖與第20B圖,其中第20A圖繪示形成半導體結構100a在步驟S200的上視圖,第20B圖繪示第20A圖中沿線段20B-20B截取的剖面圖。相較於第14A圖至第
14E圖中的半導體結構100,半導體結構100a包含不具有U型垂直剖面的記憶體結構群300。在本實施方式中,對應於第一記憶體結構310的記憶結構層140、通道層150及介電結構160分別與對應於第二記憶體結構320的記憶結構層140、通道層150及介電結構160透過絕緣結構240分開,且通道層150各自與基板110接觸。舉例來說,通道層150各自電性連接至配置於基板110上方的電路。
Referring to FIGS. 20A and 20B, FIG. 20A illustrates a top view of forming the
為了得到如第20A圖至第20B圖所示的半導體結構100a,進一步提供了一種製造方法。此處的製造方法與上述製造方法大致上相同,但在形成第1A圖與第1B圖所示的凹槽400及第7A圖與第7B圖所示的溝槽170時具有一些差異。詳細來說,此處之製造方法的一個差異步驟在於在凹槽400中形成記憶結構層140之後,將凹槽400延伸穿過記憶結構層140,使得部分的基板110從凹槽400的底部暴露出來。接著,在記憶結構層140與基板110的暴露部分上方形成通道層150。後續步驟參照上述實施方式中所提到的製造方法。另一個差異在於形成溝槽170穿過絕緣層120、介電層130及記憶體結構群300時的步驟。此處形成溝槽170的方式為移除部分的絕緣層120、部分的介電層130、部分的通道層150、部分的導電插銷層152及部分的介電結構160,使得對應於第一記憶體結構310的記憶結構層140、通道層150、導電插銷層152及介電結構160分別與對應於第二記憶體結構320的記憶結構層140、通道層150、導電插銷層152及介電結構160藉由溝槽170及隨後設置的絕緣結構240而彼此分開。通道層150各自與基板110接
觸,使得通道層150各自電性連接至配置於基板110上方的電路。
In order to obtain the
已敘述過的元件連接關係、材料與功效將不再重複贅述,合先敘明。在以下敘述中,將進一步說明透過對所製造的半導體結構100a進行加工以提供半導體裝置500a的細節。
The connection relationship, materials and functions of the components that have been described will not be repeated, and will be described first. In the following description, the details of providing the
參閱第21A圖至第21C圖,其中第21A圖繪示形成半導體裝置500a在步驟S210的上視圖,第21B圖繪示第21A圖中沿線段21B-21B截取的剖面圖,第21C圖繪示第21A圖中沿線段21C-21C截取的剖面圖。相較於第19A圖至第19D所示的半導體裝置500,在半導體結構100a的兩個第二接觸結構440、450上方並未形成共源極線;相反地,在第二接觸結構440、450上方分別形成兩個第三接觸結構460、470。此外,對應於第一記憶體結構310的第一接觸結構420,第二接觸結構440及第三接觸結構460分別與對應於第二記憶體結構320的第一接觸結構430、第二接觸結構450及第三接觸結構470交錯排列。位元線形成在半導體裝置500a上方以形成第一組位元線(BL1)及第二組位元線(BL2)。第一組位元線電性連接至設置於第一記憶體結構310上方的第三接觸結構460,而第二組位元線電性連接至設置於第二記憶體結構320上方的第三接觸結構470。
Referring to FIGS. 21A to 21C, FIG. 21A shows a top view of forming
在本揭露的上述實施方式中,當半導體裝置500a用於三維(3D)記憶體裝置時,基板110可作為底部源極,而導電層220中的最底層例如為接地選擇線(GSL),而導電層220
中的最頂層例如為串選擇線(SSL),且半導體裝置500a例如為垂直通道型記憶體裝置。此外,由於雙向對稱排列的第一記憶體結構310與第二記憶體結構320分別連接至不同的位元線(BL1及BL2,亦即訊號線),因此記憶體密度增加,且由於不同的垂直記憶體結構可選擇不同位元線以同時處理不同的編程/抹除操作,因此可進一步提高處理速度。
In the above-mentioned embodiments of the present disclosure, when the
雖然本揭露已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本揭露,任何熟習此技藝者,在不脫離本揭露之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 Although this disclosure has been disclosed as above by way of implementation, it is not intended to limit this disclosure. Anyone who is familiar with this skill should be able to make various changes and retouching within the spirit and scope of this disclosure, so the protection of this disclosure The scope shall be determined by the scope of the attached patent application.
100‧‧‧半導體結構 100‧‧‧Semiconductor structure
152‧‧‧導電插銷層 152‧‧‧conductive latch layer
210‧‧‧保護結構 210‧‧‧Protection structure
310‧‧‧第一記憶體結構 310‧‧‧ First memory structure
320‧‧‧第二記憶體結構 320‧‧‧Second memory structure
S140‧‧‧步驟 S140‧‧‧Step
14B-14B~14E-14E‧‧‧線段 14B-14B~14E-14E‧‧‧line segment
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW108113673A TWI685091B (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW108113673A TWI685091B (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TWI685091B true TWI685091B (en) | 2020-02-11 |
TW202040801A TW202040801A (en) | 2020-11-01 |
Family
ID=70413569
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW108113673A TWI685091B (en) | 2019-04-18 | 2019-04-18 | Semiconductor structure and manufacturing method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
TW (1) | TWI685091B (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100038699A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing same |
US20120248518A1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | Nanya Technology Corporation | Isolation structure and device structure including the same |
US20150060992A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | Kim Taekyung | Semiconductor device, systems and methods of manufacture |
TW201639126A (en) * | 2015-04-17 | 2016-11-01 | 旺宏電子股份有限公司 | Semiconductor structure and manufacturing method of the same |
CN106340521A (en) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 中国科学院微电子研究所 | Memory device, manufacturing method thereof and electronic device comprising memory device |
TW201705451A (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 旺宏電子股份有限公司 | Memory device and method for fabricating the same |
TW201737471A (en) * | 2016-04-12 | 2017-10-16 | 旺宏電子股份有限公司 | Memory structure and manufacturing method of the same |
US20190081060A1 (en) * | 2017-03-06 | 2019-03-14 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Joint openning structures of three-dimensional memory devices and methods for forming the same |
-
2019
- 2019-04-18 TW TW108113673A patent/TWI685091B/en active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100038699A1 (en) * | 2008-08-18 | 2010-02-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonvolatile semiconductor memory device and method for manufacturing same |
US20120248518A1 (en) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | Nanya Technology Corporation | Isolation structure and device structure including the same |
US20150060992A1 (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-05 | Kim Taekyung | Semiconductor device, systems and methods of manufacture |
TW201639126A (en) * | 2015-04-17 | 2016-11-01 | 旺宏電子股份有限公司 | Semiconductor structure and manufacturing method of the same |
TW201705451A (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-01 | 旺宏電子股份有限公司 | Memory device and method for fabricating the same |
TW201737471A (en) * | 2016-04-12 | 2017-10-16 | 旺宏電子股份有限公司 | Memory structure and manufacturing method of the same |
CN106340521A (en) * | 2016-09-30 | 2017-01-18 | 中国科学院微电子研究所 | Memory device, manufacturing method thereof and electronic device comprising memory device |
US20190081060A1 (en) * | 2017-03-06 | 2019-03-14 | Yangtze Memory Technologies Co., Ltd. | Joint openning structures of three-dimensional memory devices and methods for forming the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202040801A (en) | 2020-11-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102630510B1 (en) | Semiconductor memory device and method of forming the same | |
KR940006682B1 (en) | Method of fabricating a semiconductor memory device | |
KR100703014B1 (en) | Silicon oxide etching solution and method of manufacturing a semiconductor device using the same | |
US7235882B2 (en) | Semiconductor device having a wiring layer of damascene structure and method for manufacturing the same | |
TWI625845B (en) | Semiconductor structure and manufacturing method thereof | |
US7056828B2 (en) | Sidewall spacer structure for self-aligned contact and method for forming the same | |
KR100363556B1 (en) | A method of forming a semiconductor interconnection having contact plug and upper metal line and a semiconductor device fabricated by the method | |
CN111554689B (en) | Three-dimensional memory element and manufacturing method thereof | |
TW201931527A (en) | Three-dimensional semiconductor device and method for manufacturing the same | |
TWI685091B (en) | Semiconductor structure and manufacturing method thereof | |
CN211789012U (en) | Semiconductor memory device with a plurality of memory cells | |
US7473954B2 (en) | Bitline of semiconductor device having stud type capping layer and method for fabricating the same | |
CN111834372A (en) | Semiconductor structure and manufacturing method thereof | |
KR100499161B1 (en) | Sidewall spacer structure for self-aligned contact and method for forming the same | |
US7573116B2 (en) | Etch aided by electrically shorting upper and lower sidewall portions during the formation of a semiconductor device | |
US20190206732A1 (en) | Three-dimensional semiconductor device and method for manufacturing the same | |
CN110797340A (en) | Semiconductor memory device with a memory cell having a plurality of memory cells | |
KR20060029006A (en) | Method for fabrication of semiconductor device | |
CN114664832A (en) | Semiconductor memory device and method of manufacturing the same | |
US20230276610A1 (en) | Semiconductor structure and method for manufacturing same | |
US20230309291A1 (en) | Dynamic random access memory device | |
TWI699874B (en) | Semiconductor structure and manufacturing method thereof | |
CN114334834A (en) | Manufacturing method of semiconductor device and semiconductor device | |
KR100480903B1 (en) | Method for manufacturing capacitor of semiconductor devicde | |
TW202331943A (en) | Semiconductor devices |