[发明专利]三维半导体存储器件

说明书

公开了一种三维半导体存储器件。该器件可以包括：基板，包括单元阵列区域以及提供在单元阵列区域的端部处的连接区域；电极结构，从单元阵列区域延伸到连接区域，该电极结构包括顺序地堆叠在基板上的电极；提供在电极结构上的上绝缘层；提供在上绝缘层中并沿着电极延伸的第一水平绝缘层；以及提供在连接区域上以穿透上绝缘层和第一水平绝缘层的第一接触插塞。第一水平绝缘层可以包括具有比上绝缘层更好的耐蚀刻性能的材料。

技术领域

本公开涉及一种三维半导体存储器件，具体地，涉及一种具有改善的电特性的三维半导体存储器件。

背景技术

可能需要半导体器件的更高的集成度以满足消费者对优异性能和低廉价格的需求。在半导体器件的情况下，由于它们的集成度是确定产品价格的重要因素，所以可能需要提高的集成度。在二维或平面半导体器件的情况下，由于它们的集成度主要由单位存储单元所占据的面积决定，所以集成度受到精细图案形成技术的水平的很大影响。然而，提高图案精细度所需的极其昂贵的工艺设备可能对提高二维或平面半导体器件的集成度设置实际的限制。因此，已经在近来提出包括三维布置的存储单元的三维半导体存储器件。

发明内容

本发明构思的实施方式提供一种具有改善的电特性的三维半导体存储器件。

根据本发明构思的一实施方式，一种三维半导体存储器件可以包括：基板，包括单元阵列区域和提供在单元阵列区域的端部处的连接区域；电极结构，从单元阵列区域延伸到连接区域，该电极结构包括顺序地堆叠在基板上的电极；在电极结构上的上绝缘层；第一水平绝缘层，在上绝缘层中并沿着电极延伸；以及在连接区域中的第一接触插塞，穿透上绝缘层和第一水平绝缘层。第一水平绝缘层可以包括具有比上绝缘层更高的耐蚀刻性的材料。

根据本发明构思的一实施方式，一种三维半导体存储器件可以包括：基板，包括单元阵列区域和在单元阵列区域的端部处的连接区域；电极结构，从单元阵列区域延伸到连接区域，该电极结构包括顺序地堆叠在基板上的电极；在电极之间的层间绝缘层；在电极结构上的上绝缘层；第一水平绝缘层，在层间绝缘层中的最上面的层间绝缘层中并沿着电极延伸；第二水平绝缘层，在上绝缘层中并沿着电极延伸；垂直结构，穿透电极结构和第一水平绝缘层；以及第一接触插塞，穿透上绝缘层以及第一水平绝缘层和第二水平绝缘层。第一水平绝缘层和第二水平绝缘层可以垂直地彼此间隔开。除了氧之外的非金属元素的浓度可以在第二水平绝缘层中比在上绝缘层中高。

根据本发明构思的一实施方式，一种三维半导体存储器件可以包括：基板，包括单元阵列区域、包含外围电路的外围电路区域以及在单元阵列区域和外围电路区域之间的连接区域；电极结构，从单元阵列区域延伸到连接区域，该电极结构包括垂直地堆叠在基板上的电极；层间绝缘层，插设在电极之间；在电极结构上的上绝缘层；水平绝缘层，在上绝缘层中并沿着电极延伸；垂直结构，穿透电极结构，该垂直结构包括数据存储图案、被数据存储图案围绕的垂直半导体图案、连接到垂直半导体图案的顶部的导电垫；位线，提供在上绝缘层上并电连接到垂直结构的导电垫；第一接触插塞，每个第一接触插塞在连接区域上以穿透上绝缘层、水平绝缘层、以及层间绝缘层之一并且连接到所述电极中的对应一个；第二接触插塞，在外围电路区域上以穿透上绝缘层和水平绝缘层并且连接到外围电路；以及导电线，分别连接到第一接触插塞和第二接触插塞。除了氧之外的非金属元素的浓度可以在水平绝缘层中比在上绝缘层中高。

附图说明

从以下结合附图进行的简要描述，示例实施方式将被更清楚地理解。附图描绘了如这里所述的非限制性的示例实施方式。

图1是示意性地示出根据本发明构思的一实施方式的三维半导体存储器件的单元阵列的电路图。

图2A是示出根据本发明构思的一实施方式的三维半导体存储器件的平面图。

图2B、图8A和图9A是示出根据本发明构思的一实施方式的三维半导体存储器件的沿着图2A的线I-I'截取的剖视图。