[发明专利]半导体装置及其制造方法

说明书

一种半导体装置及其制造方法。该半导体装置包括：栅极层叠结构，所述栅极层叠结构围绕沟道层；公共源极线，所述公共源极线填充彼此相邻的所述栅极层叠结构之间的分离区域，并且具有包括第一凹部的上表面；以及支撑绝缘层，所述支撑绝缘层填充所述第一凹部，并且具有面向所述沟道层的一部分的侧壁。

技术领域

本发明的各种实施方式总体上涉及半导体装置及其制造方法，并且更具体地，涉及包括层叠结构的半导体装置及其制造方法。

背景技术

半导体装置可以包括存储数据的存储单元。半导体装置的存储单元可以按照三维来布置以获得更高的集成度。包括三维布置的存储单元的三维半导体装置可以包括围绕沟道层的层叠结构。层叠结构可以包括彼此交替层叠的层间绝缘层和导电图案。可以增加层叠结构的高度以提高集成度。然而，在三维半导体装置的制造处理期间可能会发生诸如层叠结构弯曲的结构变形。

发明内容

根据实施方式，一种半导体装置可以包括：栅极层叠结构，所述栅极层叠结构围绕沟道层；公共源极线，所述公共源极线填充彼此相邻的所述栅极层叠结构之间的分离区域，并且具有包括第一凹部的上表面；以及支撑绝缘层，所述支撑绝缘层填充所述第一凹部，并且具有面向所述沟道层的一部分的侧壁。

所述第一凹部可以在所述第一方向上彼此间隔开。

所述分离区域可以包括在所述第一方向上彼此交替布置的并且彼此联接的第一狭缝和第二狭缝。

根据实施方式，一种半导体装置可以包括：栅极层叠结构；以及公共源极线，所述公共源极线具有面向所述栅极层叠结构的凹凸不平的侧壁，并且被布置在所述栅极层叠结构之间。每个凹凸不平的所述侧壁均具有在第一方向上彼此交替的凹陷和突起。

根据实施方式，一种半导体装置可以包括：栅极层叠结构；以及公共源极线，所述公共源极线被布置在所述栅极层叠结构之间，并且具有面向所述栅极层叠结构的侧壁，其中，凹陷和突起被形成在所述侧壁、所述公共源极线的底表面和上表面上。

根据实施方式，一种制造半导体装置的方法可以包括以下步骤：形成包括彼此交替层叠的第一材料层和第二材料层的层叠结构；形成穿过所述层叠结构的并且在第一方向上彼此间隔开的第一狭缝；用第三材料层填充每个所述第一狭缝的下部；用第四材料层填充每个所述第一狭缝的上部；当所述层叠结构被所述第三材料层和所述第四材料层支撑时，形成穿过所述第一材料层和所述第二材料层的并且在所述第一方向上与所述第一狭缝相邻的第二狭缝；以及当所述第一材料层被所述第四材料层支撑时，通过所述第二狭缝去除所述第三材料层。

该方法还可以包括以下步骤：当所述第二材料层包括具有不同于所述第一材料层的蚀刻速率的牺牲层时，当所述第一材料层被所述第四材料层支撑时，通过所述第二狭缝去除所述第二材料层；以及用栅极导电材料填充去除了所述第二材料层的区域。

当所述第二材料层包括栅极导电材料时，所述层叠结构可以通过所述第一狭缝和所述第二狭缝而被划分成多个栅极层叠结构。

该方法还可以包括以下步骤：在形成所述第三材料层和所述第四材料层之前，在每个所述第一狭缝的侧壁上形成包括具有不同于所述第三材料层的蚀刻速率的材料的保护层。

该方法还可以包括以下步骤：在所述第二狭缝的表面和去除了所述第三材料层的表面上形成侧壁绝缘层；部分地蚀刻所述侧壁绝缘层以对所述第二狭缝的底表面进行开口；以及在所述侧壁绝缘层上形成公共源极线以填充所述第二狭缝和去除了所述第三材料层的区域。

附图说明

图1是例示根据本发明的实施方式的半导体装置的栅极结构和分离栅极结构的结构的平面图；

图2A、图2B和图2C分别是沿着图1中的线“A-A’”、线“B-B’”和线“C-C’”截取的截面图；

图3是例示根据本发明的实施方式的公共源极线的示图；