[发明专利]半导体装置和形成半导体装置的方法

权利要求书

1.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括下述步骤：

在下结构上形成模制结构，所述模制结构包括交替地且重复地堆叠的层间绝缘层和栅极层，所述栅极层中的每个由顺序堆叠的第一层、第二层和第三层形成，所述第一层和所述第三层包括第一材料，所述第二层包括具有与所述第一材料的蚀刻选择性不同的蚀刻选择性的第二材料；

通过形成穿过所述模制结构的孔暴露所述层间绝缘层的第一侧表面和所述栅极层的第一侧表面；

将所述孔形成为延伸孔，所述将所述孔形成为所述延伸孔的步骤包括通过执行其中所述第二材料的蚀刻速度不同于所述第一材料的蚀刻速度的蚀刻工艺部分蚀刻由所述孔暴露的所述栅极层来形成凹进区域；以及

在所述延伸孔中形成存储器垂直结构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻工艺是其中所述第二材料的所述蚀刻速度比所述第一材料的所述蚀刻速度慢的蚀刻工艺。

3.根据权利要求1所述的方法，其中：

所述第一材料和所述第二材料由氮化硅形成，并且

所述第二材料中的硅含量高于所述第一材料中的硅含量。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二材料由与所述第一材料不同的材料形成。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一层的厚度等于所述第三层的厚度。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二层的厚度大于所述第一层和所述第三层中的每个的所述厚度。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二层的厚度等于所述第一层和所述第三层中的每个的所述厚度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述形成所述存储器垂直结构的步骤包括：

在所述延伸孔的侧壁上形成第一介电层，

在通过部分蚀刻所述栅极层形成的所述凹进区域中形成数据存储图案，以及

顺序地形成覆盖所述第一介电层和所述数据存储图案的第二介电层和沟道半导体层。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括下述步骤：

通过形成穿过所述模制结构的分离沟槽暴露所述层间绝缘层的第二侧表面和所述栅极层的第二侧表面；

通过去除由所述分离沟槽暴露的所述栅极层来形成暴露所述存储器垂直结构的侧表面的空的空间；

在所述空的空间中形成栅极图案；以及

在所述分离沟槽中形成分离结构。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述形成所述栅极图案的步骤包括顺序地形成覆盖所述空的空间的内壁的第一材料层和填充所述空的空间的第二材料层。

11.一种制造半导体装置的方法，所述方法包括下述步骤：

在下结构上形成模制结构，所述模制结构包括交替地且重复地堆叠的层间绝缘层和栅极层，所述栅极层中的每个由顺序堆叠的第一层、第二层和第三层形成，所述第一层和所述第三层由第一材料形成，所述第二层由具有与所述第一材料的蚀刻选择性不同的蚀刻选择性的第二材料形成；

形成穿过所述模制结构的孔；

通过使用第一蚀刻工艺部分蚀刻由所述孔暴露的所述栅极层来形成凹进区域，所述孔形成为包括所述凹进区域的延伸孔；

在所述延伸孔中形成存储器垂直结构；

形成穿过所述模制结构的分离沟槽；

通过使用第二蚀刻工艺去除由所述分离沟槽暴露的所述栅极层来形成暴露所述存储器垂直结构的侧表面的空的空间，在所述第二蚀刻工艺中，与所述第一蚀刻工艺相比，用于蚀刻所述栅极层的蚀刻速度相对快；以及

在所述空的空间中形成栅极图案。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一蚀刻工艺是其中所述第二材料的蚀刻速率低于所述第一材料的蚀刻速率的蚀刻工艺。