[发明专利]垂直半导体装置及制造垂直半导体装置的方法

说明书

垂直半导体装置及制造垂直半导体装置的方法。一种垂直半导体装置包括：下结构；多层堆叠结构，其包括形成在所述下结构上方的源极层和形成在所述源极层上方的栅极；垂直结构，该垂直结构贯穿所述多层堆叠结构并且包括与所述源极层绝缘的沟道层；垂直源极线，该垂直源极线与所述垂直结构间隔开，以贯穿所述多层堆叠结构并与所述源极层接触；以及水平源极沟道接触件，其适于联接所述源极层和所述沟道层，并且包括第一导电层和第二导电层，该第一导电层和该第二导电层包含不同的掺杂剂。

技术领域

各种实施方式总体上涉及半导体装置，更具体地，涉及一种垂直半导体装置及用于制造该垂直半导体装置的方法。

背景技术

在诸如半导体装置之类的电子装置的制造中，对于三维结构或高纵深比(highaspect ratio)结构，需要间隙填充工艺。高纵深比结构的间隙填充工艺可以例如在垂直半导体装置的制造中执行。

发明内容

根据一个实施方式，一种垂直半导体装置可以包括：下结构；多层堆叠结构，该多层堆叠结构包括形成于下结构上方的源极层和形成于源极层上方的栅极；垂直结构，该垂直结构贯穿多层堆叠结构并且包括与源极层绝缘的沟道层；垂直源极线，该垂直源极线与垂直结构间隔开，以贯穿多层堆叠结构并与源极层接触；以及水平源极沟道接触件，该水平源极沟道接触件联接源极层和沟道层，并且包括第一导电层和第二导电层，该第一导电层和该第二导电层包括不同的掺杂剂。

根据一个实施方式，一种用于制造垂直半导体装置的方法可以包括：形成第一多层堆叠物，在该第一多层堆叠物中，源极牺牲层位于下源极层上方，所述下源极层位于下结构上方；在所述第一多层堆叠物上方形成电介质层和牺牲层交替地堆叠的第二多层堆叠物；形成垂直结构，该垂直结构贯穿所述第二多层堆叠物和所述第一多层堆叠物，并且包括与所述下源极层绝缘的沟道层；形成垂直接触凹陷，该垂直接触凹陷贯穿所述第二多层堆叠物和所述第一多层堆叠物并暴露所述源极牺牲层；通过去除所述源极牺牲层来形成从所述垂直接触凹陷延伸的水平接触凹陷；通过延伸所述水平接触凹陷来使所述垂直结构的所述沟道层的侧部暴露；以及形成源极沟道接触件，该源极沟道接触件填充所述水平接触凹陷，并且包括与所述沟道层接触的第一掺杂层和掺杂有与所述第一掺杂层的掺杂剂不同的掺杂剂的第二掺杂层。

附图说明

图1是例示了根据一个实施方式的垂直半导体装置的截面图。

图2A至图2I是例示了根据一个实施方式的用于制造垂直半导体装置的方法的截面图。

图3A至图3J是例示了用于形成间隙填充目标结构M10的方法的截面图。

图4A至图4D是例示了根据一个示例的用于制造垂直半导体装置的方法的截面图。

具体实施方式

下面将参照附图描述各种实施方式。然而，示例以不同的形式来实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本公开将是彻底和完整的。在整个公开内容中，贯穿各个附图和实施方式，相似的附图标记指代相似的部件。

附图不一定按比例绘制，并且在一些情况下，可能已经夸大了比例，以便清楚地例示实施方式的特征。当第一层被称为在第二层“上”或在基板“上”时，不仅指第一层直接形成在第二层或基板上的情况，而且还指在第一层与第二层或基板之间存在第三层的情况。

在以下实施方式中，高纵深比结构可以包括三维结构。高纵深比结构可以包括垂直结构、水平结构或其组合。高纵深比结构可以指接触孔、沟槽、凹陷或开口。高纵深比结构可以具有至少5∶1或更大的高宽比。

下面要描述的以下实施方式可以用于间隙填充诸如垂直NAND之类的垂直半导体装置的水平高纵深比结构。

实施方式可以涉及使高纵深比结构被间隙填充而没有空隙的间隙填充方法。