[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

一种半导体器件，可以包括第一源极层、位于第一源极层之上的第一绝缘层以及位于第一绝缘层之上的第一堆叠结构。半导体器件可以包括穿过第一堆叠结构和第一绝缘层的第一沟道层。半导体器件可以包括第二源极层，第二源极层包括插入在第一源极层和第一绝缘层之间的第一区域以及插入在第一沟道层和第一绝缘层之间的第二区域。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年8月13日在韩国知识产权局提交的第10-2014-0105287号韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

各种实施例总体上涉及一种电子器件及其制造方法以及其操作方法，更具体地，涉及一种包括三维结构的半导体器件及其制造方法。

背景技术

非易失性存储器件在没有电源的情况下保留存储的数据。存储单元在硅基板之上以单层制作的二维存储器件在提高这种二维存储器件内的集成度方面已达到极限。因此，已经提出具有在硅基板之上沿垂直方向堆叠的存储单元的三维非易失性存储器件。

传统的三维非易失性存储器件具有层间绝缘层和栅电极彼此交替地堆叠并且沟道层穿过它们的的结构。存储单元可以沿着沟道层堆叠。此外，串(string)可以以U形形状布置，以提高存储器件的集成度。

然而，由于堆叠结构的高度增加，可能更加难以对其执行蚀刻工艺。另外，当串以U形形状布置时，单元电流可能由于沟道的增加长度而减小。此外，操作特性可能劣化，因为在编程或擦除操作期间没有足够量的电流可以流动。

发明内容

根据实施例的半导体器件可以包括：第一源极层；第一绝缘层，位于第一源极层之上；以及第一堆叠结构，位于第一绝缘层之上。半导体器件可以包括穿过第一堆叠结构和第一绝缘层的第一沟道层。半导体器件可以包括第二源极层，第二源极层包括插入在第一源极层和第一绝缘层之间的第一区域以及插入在第一沟道层和第一绝缘层之间的第二区域。

根据实施例的半导体器件可以包括：第一源极层；第一绝缘层，形成在第一源极层之上；以及第一堆叠结构，形成在第一绝缘层之上。半导体器件可以包括：第一沟道层，穿过第一堆叠结构；以及间隙充填绝缘层，形成在第一沟道层中并且通穿过第一绝缘层。半导体器件可以包括第二源极层，第二源极层包括插入在间隙填充绝缘层和第一绝缘层之间的第一区域。

根据实施例的制造半导体器件的方法可以包括：在第一源极层之上形成第一牺牲层；在第一牺牲层之上形成第一堆叠结构；以及形成穿过第一堆叠结构和第一牺牲层的第一孔洞。制造半导体器件的方法可以包括：在每个第一孔洞中形成第一沟道层，并且形成围绕第一沟道层的第一存储层；形成穿过第一堆叠结构和第一牺牲层的第一狭缝；以及通过经由第一狭缝除去第一牺牲层来形成第一开口。制造半导体器件的方法可以包括：部分地除去通过第一开口暴露的第一存储层，以暴露第一沟道层；以及在通过第一开口暴露的第一沟道层上形成第二源极层。

附图说明

图1A至1D是示出表现根据实施例的半导体器件的结构的截面图。

图2A至图6B是示出表现根据实施例的制造半导体器件的方法的截面图。

图7至图9是示出表现根据实施例的制造半导体器件的方法的截面图。

图10A至图14A、图10B至14B以及图10C至13C是示出表现根据本发明实施例的制造半导体器件的方法的放大图。

图15A、15B、16A和16B是示出表现根据实施例的制造半导体器件的方法的放大图。

图17表现根据实施例的半导体器件的布局。

图18和图19是示出表现根据实施例的存储系统的配置的框图。

图20和图21是示出表现根据实施例的计算系统的配置的框图。