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公開番号2025137378
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024207883
出願日2024-11-29
発明の名称半導体メモリ装置
出願人サムスンエレクトロニクスカンパニーリミテッド
代理人弁理士法人ITOH
主分類H10B 12/00 20230101AFI20250911BHJP()
要約【課題】集積度及び電気的特性が向上した半導体メモリ装置を提供する。
【解決手段】半導体メモリ装置は、D1方向に延びたビット線BL、その上に配置されるエッチング停止膜130、その上に配置され、D2方向に延びたチャネルトレンチCH_Tを含むモールド絶縁構造膜120、ビット線上に配置され、チャネルトレンチの側壁に沿って延びる金属酸化物パターンAP、金属酸化物パターン上に配置され、D2方向に延びたワード線WL及び金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンDSPを含み、モールド絶縁構造膜は、エッチング停止膜上の第1モールド絶縁膜121及び第1モールド絶縁膜上の第2モールド絶縁膜123を含み、第2モールド絶縁膜は、D3方向に反対側となる上面及び底面を含み、底面はビット線に向かい、ビット線の上面から金属酸化物パターンの最上部までの高さは、ビット線の上面から第2モールド絶縁膜の上面までの高さより大きい。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に、第１方向に延びたビット線；
前記ビット線上に配置されるエッチング停止膜；
前記エッチング停止膜上に配置され、第２方向に延びたチャネルトレンチを含むモールド絶縁構造膜；
前記ビット線上に配置され、前記チャネルトレンチの側壁に沿って延びる金属酸化物パターン；
前記金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びたワード線；および
前記金属酸化物パターン上に配置され、前記金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、
前記モールド絶縁構造膜は、前記エッチング停止膜上の第１モールド絶縁膜と、前記第１モールド絶縁膜上の第２モールド絶縁膜を含み、
前記第２モールド絶縁膜は第３方向に反対側となる上面および底面を含み、
前記第２モールド絶縁膜の底面は前記ビット線に向かい、
前記ビット線の上面から前記金属酸化物パターンの最上部までの高さは、前記ビット線の上面から前記第２モールド絶縁膜の上面までの高さより大きい、半導体メモリ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記第１モールド絶縁膜は、前記第２モールド絶縁膜と異なる物質を含む、請求項１に記載の半導体メモリ装置。
【請求項３】
前記第１モールド絶縁膜はシリコン酸化物を含み、
前記第２モールド絶縁膜はシリコン窒化物を含む、請求項２に記載の半導体メモリ装置。
【請求項４】
前記モールド絶縁構造膜は、前記第２モールド絶縁膜上の第３モールド絶縁膜をさらに含む、請求項２に記載の半導体メモリ装置。
【請求項５】
前記第３モールド絶縁膜は、前記第１モールド絶縁膜と同じ物質を含む、請求項４に記載の半導体メモリ装置。
【請求項６】
前記金属酸化物パターンと前記情報保存パターンの間に配置されたランディングパッドを含み、
前記ランディングパッドは前記第２モールド絶縁膜と接触する、請求項１に記載の半導体メモリ装置。
【請求項７】
前記ビット線の上面から前記ランディングパッドの最下部までの高さは、前記ビット線の上面から前記第２モールド絶縁膜の上面までの高さと同じである、請求項６に記載の半導体メモリ装置。
【請求項８】
前記ビット線の上面から前記金属酸化物パターンの最上部までの高さは、前記ビット線の上面から前記ランディングパッドの最下部までの高さより大きい、請求項６に記載の半導体メモリ装置。
【請求項９】
基板上に、第１方向に延びたビット線；
前記ビット線上に配置されるエッチング停止膜；
前記エッチング停止膜上に配置され、第２方向に延びたチャネルトレンチを含むモールド絶縁構造膜；
前記ビット線上に配置され、前記チャネルトレンチの側壁に沿って延びる金属酸化物パターン；
前記金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びたワード線；および
前記金属酸化物パターン上に配置され、前記金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、
前記モールド絶縁構造膜は、前記エッチング停止膜上に順次配置された第１モールド絶縁膜、第２モールド絶縁膜および第３モールド絶縁膜を含み、
前記第２モールド絶縁膜は、前記第１モールド絶縁膜と前記第３モールド絶縁膜の間に配置され、
前記第２モールド絶縁膜は第３方向に反対側となる上面および底面を含み、
前記第２モールド絶縁膜の底面は前記ビット線に向かい、
前記ビット線の上面から前記金属酸化物パターンの最上部までの高さは、前記ビット線の上面から前記第２モールド絶縁膜の底面までの高さより大きい、半導体メモリ装置。
【請求項１０】
基板上に、第１方向に延びたビット線；
前記ビット線上に配置され、前記第１方向に離隔した第１金属酸化物パターンおよび第２金属酸化物パターン；
前記ビット線上に配置され、前記第１金属酸化物パターンと前記第２金属酸化物パターンの間に配置されたモールド絶縁構造膜；
前記第１金属酸化物パターン上に配置され、第２方向に延びた第１ワード線；
前記第２金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びた第２ワード線；および
前記第１金属酸化物パターンおよび前記第２金属酸化物パターン上に配置され、前記第１金属酸化物パターンおよび前記第２金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、
前記モールド絶縁構造膜は、前記ビット線上に順次配置された第１モールド絶縁膜、第２モールド絶縁膜および第３モールド絶縁膜を含み、
前記第２モールド絶縁膜は前記第１モールド絶縁膜と前記第３モールド絶縁膜の間に配置され、
前記第２モールド絶縁膜および前記第３モールド絶縁膜はそれぞれ第３方向に反対側となる上面および底面を含み、
前記第２モールド絶縁膜の上面は前記第３モールド絶縁膜の底面に向かい、
前記第２モールド絶縁膜の上面の前記第１方向への幅は、前記第３モールド絶縁膜の底面の前記第１方向への幅より大きい、半導体メモリ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体メモリ装置に関し、より具体的には、垂直チャネルトランジスタ（ｖｅｒｔｉｃａｌｃｈａｎｎｅｌｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ，ＶＣＴ）を含む半導体メモリ装置に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
消費者が求める優れた性能と低価格を両立させるためには、半導体メモリ装置の集積度を高めることが必要である。半導体メモリ装置において、集積度は製品の価格を決定する重要な要因であるため、特に高い集積度が求められる。
【０００３】
２次元または平面的半導体メモリ装置では、集積度は、主に単位メモリセルが占有する面積によって決まり、微細パターン形成技術の水準に大きく影響を受ける。しかし、パターンの微細化には超高価の装備が必要であるため、２次元半導体メモリ装置の集積度は増加しているものの、依然として制限的である。そのため、チャネルが垂直方向に延びる垂直チャネルトランジスタを含む半導体メモリ装置が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、集積度および電気的特性が向上した半導体メモリ装置を提供することにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は以上で言及した課題に制限されず、言及されていないまた他の課題は以下の記載から当業者に明確に理解されるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するための本発明の半導体メモリ装置の一態様（ａｓｐｅｃｔ）は、基板上に、第１方向に延びたビット線、前記ビット線上に配置されるエッチング停止膜、前記エッチング停止膜上に配置され、第２方向に延びたチャネルトレンチを含むモールド絶縁構造膜、前記ビット線上に配置され、前記チャネルトレンチの側壁に沿って延びる金属酸化物パターン、前記金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びたワード線、および前記金属酸化物パターン上に配置され、前記金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、前記モールド絶縁構造膜は、前記エッチング停止膜上の第１モールド絶縁膜と、前記第１モールド絶縁膜上の第２モールド絶縁膜を含み、前記第２モールド絶縁膜は第３方向に反対側となる上面および底面を含み、前記第２モールド絶縁膜の底面は前記ビット線に向かい、前記ビット線の上面から前記金属酸化物パターンの最上部までの高さは、前記ビット線の上面から前記第２モールド絶縁膜の上面までの高さより大きい。
【０００７】
前記課題を解決するための本発明の半導体メモリ装置の他の態様は、基板上に、第１方向に延びたビット線、前記ビット線上に配置されるエッチング停止膜、前記エッチング停止膜上に配置され、第２方向に延びたチャネルトレンチを含むモールド絶縁構造膜、前記ビット線上に配置され、前記チャネルトレンチの側壁に沿って延びる金属酸化物パターン、前記金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びたワード線、および前記金属酸化物パターン上に配置され、前記金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、前記モールド絶縁構造膜は、前記エッチング停止膜上に順次配置された第１モールド絶縁膜、第２モールド絶縁膜および第３モールド絶縁膜を含み、前記第２モールド絶縁膜は、前記第１モールド絶縁膜と前記第３モールド絶縁膜の間に配置され、前記第２モールド絶縁膜は第３方向に反対側となる上面および底面を含み、前記第２モールド絶縁膜の底面は前記ビット線に向かい、前記ビット線の上面から前記金属酸化物パターンの最上部までの高さは、前記ビット線の上面から前記第２モールド絶縁膜の底面までの高さより大きい。
【０００８】
前記課題を解決するための本発明の半導体メモリ装置の他の態様は、基板上に、第１方向に延びたビット線、前記ビット線上に配置され、前記第１方向に離隔した第１金属酸化物パターンおよび第２金属酸化物パターン、前記ビット線上に配置され、前記第１金属酸化物パターンと前記第２金属酸化物パターンの間に配置されたモールド絶縁構造膜、前記第１金属酸化物パターン上に配置され、第２方向に延びた第１ワード線、前記第２金属酸化物パターン上に配置され、前記第２方向に延びた第２ワード線、および前記第１金属酸化物パターンおよび前記第２金属酸化物パターン上に配置され、前記第１金属酸化物パターンおよび前記第２金属酸化物パターンと連結された情報保存パターンを含み、前記モールド絶縁構造膜は、前記ビット線上に順次配置された第１モールド絶縁膜、第２モールド絶縁膜および第３モールド絶縁膜を含み、前記第２モールド絶縁膜は、前記第１モールド絶縁膜と前記第３モールド絶縁膜の間に配置され、前記第２モールド絶縁膜および前記第３モールド絶縁膜はそれぞれ第３方向に反対側となる上面および底面を含み、前記第２モールド絶縁膜の上面は前記第３モールド絶縁膜の底面に向かい、前記第２モールド絶縁膜の上面の前記第１方向への幅は、前記第３モールド絶縁膜の底面の前記第１方向への幅より大きい。
【０００９】
本発明のその他具体的な内容は詳細な説明および図面に含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するためのレイアウト図である。
図１のＡ－ＡおよびＢ－Ｂに沿って切断した断面図である。
図１のＣ－ＣおよびＤ－Ｄに沿って切断した断面図である。
図２のＰ部分を拡大した図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
いくつかの実施形態による半導体メモリ装置の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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