[发明专利]半导体装置和形成半导体装置的方法

说明书

提供了一种半导体装置和一种形成该半导体装置的方法。所述方法包括在下结构上形成模制结构，模制结构具有交替地且重复地堆叠的层间绝缘层和栅极层。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。第一层和第三层包括第一材料，第二层包括具有与第一材料的蚀刻选择性不同的蚀刻选择性的第二材料。形成为穿过模制结构的孔暴露层间绝缘层的侧表面和栅极层的侧表面。以与第一材料的蚀刻速度不同的第二材料的蚀刻速度来蚀刻由孔暴露的栅极层，以建立凹进区域。

本申请要求于2018年10月19日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0125403号韩国专利申请的优先权的权益，该韩国专利申请的公开内容通过引用全部包含于此。

技术领域

本公开涉及一种半导体装置，更具体地，涉及一种半导体装置和一种形成该半导体装置的方法。

背景技术

为了提高产品的价格竞争力，对提高半导体装置的集成度的需求日益增长。为了提高半导体装置的集成度，已经开发了一种半导体装置，该半导体装置包括在垂直于半导体基底的上表面的方向上彼此堆叠同时分隔开的栅极。随着栅极的堆叠数目的增加，与栅极相对的数据存储区域之间的干扰也会增加。

发明内容

本公开的一个方面提供了一种能够提高集成度的半导体装置。

本公开的一个方面是提供了一种形成能够提高集成度的半导体装置的方法。

根据本公开的一个方面，提供了一种形成半导体装置的方法。形成半导体装置的方法包括下述步骤：在下结构上形成模制结构，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，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，第一层和第三层包括第一材料，第二层包括具有与第一材料的蚀刻选择性不同的蚀刻选择性的第二材料；通过形成穿过模制结构的孔暴露层间绝缘层的侧表面和栅极层的侧表面；将孔形成为延伸孔，将孔形成为延伸孔的步骤包括通过执行其中第二材料的蚀刻速度不同于第一材料的蚀刻速度的蚀刻工艺部分蚀刻由孔暴露的栅极层来形成凹进区域；以及在延伸孔中形成存储器垂直结构。

根据本公开的一个方面，提供了一种形成半导体装置的方法。形成半导体装置的方法包括：在下结构上形成模制结构，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，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，第一层和第三层由相同的第一材料形成，第二层由具有与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；形成穿过模制结构的孔；通过使用第一蚀刻工艺部分蚀刻由孔暴露的栅极层来形成凹进区域，孔形成为包括凹进区域的延伸孔；在延伸孔中形成存储器垂直结构；形成穿过模制结构的分离沟槽；通过使用第二蚀刻工艺去除由分离沟槽暴露的栅极层来形成暴露存储器垂直结构的侧表面的空的空间，在第二蚀刻工艺中，与第一蚀刻工艺相比，用于蚀刻栅极层的蚀刻速度相对快；以及在空的空间中形成栅极图案。

根据本公开的一个方面，提供了一种形成半导体装置的方法。所述形成半导体装置的方法包括：形成模制结构，模制结构包括层间绝缘层和位于层间绝缘层之间的栅极层，栅极层包括具有彼此不同的蚀刻选择性的部分；形成暴露层间绝缘层和栅极层同时穿过模制结构的孔；通过部分蚀刻由孔暴露的栅极层来形成凹进区域，孔形成为延伸孔；以及在延伸孔中形成存储器垂直结构。

根据本公开的一个方面，提供了一种半导体装置。所述半导体装置包括：堆叠结构，位于下结构上；以及存储器垂直结构，在下结构上沿垂直于下结构的上表面的竖直方向延伸。堆叠结构包括层间绝缘层和位于层间绝缘层之间的单元栅极图案。存储器垂直结构包括与单元栅极图案相对的第一部分以及具有比第一部分的宽度小的宽度同时与层间绝缘层相对的第二部分。存储器垂直结构包括第一介电层和第二介电层，第一介电层和第二介电层在第二部分中彼此接触，延伸到第一部分中并且在第一部分中彼此分隔开。存储器垂直结构还包括在第一部分中设置在第一介电层与第二介电层之间的数据存储图案，单元栅极图案具有包括弯曲形状的侧表面。