[发明专利]半导体装置及其形成方法

说明书

提供了半导体装置及其形成方法。该方法可包括形成层叠结构，该层叠结构可包括层叠区域和阶梯区域并且可包括交替地层叠的第一层和第二层。第二层可在阶梯区域中具有阶梯形状，并且阶梯区域可包括至少一个平坦区域和至少一个倾斜阶梯区域。该方法还可包括形成覆盖层叠结构的封盖绝缘层。该封盖绝缘层可包括具有第一上表面的第一封盖区域以及具有在比第一上表面低的水平处的第二上表面的第二封盖区域。该方法还可包括将封盖绝缘层图案化以形成多个突起，然后将封盖绝缘层平坦化，多个突起中的至少一个与阶梯区域交叠。

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月1日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2019-0138719的优先权，其完整公开内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及半导体装置，更具体地，涉及一种封盖绝缘层的平坦化方法、使用其形成半导体装置的方法以及由其形成的半导体装置。

背景技术

为了增加半导体装置的集成度，已开发出包括在垂直于衬底的上表面的方向上层叠同时彼此间隔开的栅极的半导体装置。随着层叠的栅极的数量增加，可能发生非预期的工艺缺陷并且可能使得难以改进半导体装置的生产率。

发明内容

本发明构思的实施例提供了形成半导体装置的方法，其中围绕层叠结构的封盖绝缘层的平坦度可改进。

本发明构思的实施例提供了改进半导体装置的集成度的方法。

本发明构思的实施例提供了改进半导体装置的生产率的方法。

根据本发明构思的实施例，一种形成半导体装置的方法可包括：在衬底的第一区域上形成层叠结构和平坦化停止层，层叠结构包括具有平坦上表面的层叠区域以及与层叠区域相邻的阶梯区域，层叠结构包括在垂直于衬底的上表面的竖直方向上重复地层叠的多个第一层和多个第二层，所述多个第一层和所述多个第二层中的最上层是位于最高水平的第一层，并且平坦化停止层形成在最上层上；形成覆盖平坦化停止层和层叠结构并且覆盖与衬底的第一区域相邻的衬底的第二区域的封盖绝缘层，该封盖绝缘层包括具有第一上表面的第一封盖区域、具有水平比第一上表面低的第二上表面的第二封盖区域以及介于第一封盖区域和第二封盖区域之间的第三封盖区域；将封盖绝缘层图案化以在衬底的第一区域上形成在水平方向上间隔开的多个突起，该水平方向是平行于衬底的上表面的方向，所述多个突起中的至少一个与阶梯区域交叠；将形成有所述多个突起的封盖绝缘层平坦化以形成平坦化的封盖绝缘层；部分地蚀刻平坦化的封盖绝缘层以形成部分蚀刻的封盖绝缘层；执行退火工艺以将部分蚀刻的封盖绝缘层转换为致密的封盖绝缘层；形成覆盖致密的封盖绝缘层和层叠结构的最上层的第一上绝缘层；形成穿透第一上绝缘层和层叠结构的层叠区域的沟道孔；在沟道孔中形成竖直存储器结构；在竖直存储器结构上形成接触插塞；以及在接触插塞上形成位线。

根据本发明构思的实施例，一种形成半导体装置的方法可包括：在衬底的第一区域上形成第一层叠结构，该第一层叠结构包括第一层叠区域以及与第一层叠区域相邻的第一阶梯区域，第一层叠结构包括在垂直于衬底的上表面的竖直方向上重复地层叠的多个第一层和多个第二层，所述多个第二层按阶梯形状布置在第一阶梯区域中；形成覆盖衬底的第一区域上的第一层叠结构并且覆盖与衬底的第一区域相邻的衬底的第二区域的第一封盖绝缘层，该第一封盖绝缘层包括具有第一上表面的第一封盖区域、具有在比第一上表面低的水平处的第二上表面的第二封盖区域以及介于第一封盖区域和第二封盖区域之间的第三封盖区域；将第一封盖绝缘层图案化以在衬底的第一区域上形成在水平方向上间隔开的多个第一突起，该水平方向是平行于衬底的上表面的方向，并且所述多个第一突起中的至少一个与第一阶梯区域交叠；以及将形成有所述多个第一突起的封盖绝缘层平坦化。