本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式涉及一種半導(dǎo)體器件,更具體地,涉及包括空氣間隔物的半導(dǎo)體器件。
背景技術(shù):
電子器件可以是相對(duì)較小并且相對(duì)較輕。因此,具有高集成度的相對(duì)小的半導(dǎo)體器件可以被包括在小且輕的電子器件中。在高度地按比例縮小的半導(dǎo)體器件中,在多條導(dǎo)線與設(shè)置在導(dǎo)線之間的導(dǎo)電圖案諸如多個(gè)接觸插塞之間的分離距離會(huì)越來越多地減小,因此,寄生電容增加,這會(huì)降低半導(dǎo)體器件的操作速度或者刷新特性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式提供一種包括空氣間隔物的高集成的半導(dǎo)體器件,該半導(dǎo)體器件降低具有微細(xì)單位單元尺寸的半導(dǎo)體器件的寄生電容。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式,一種半導(dǎo)體器件包括包含多個(gè)有源區(qū)的基板。導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)有源區(qū)中的有源區(qū)接觸。第一和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)分別面對(duì)導(dǎo)電圖案的第一和第二側(cè)壁??諝忾g隔物設(shè)置在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁與第一和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)之間。第一導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的每個(gè)包括導(dǎo)線以及覆蓋導(dǎo)線的頂部和側(cè)部的導(dǎo)線掩模層。導(dǎo)線掩模層包括具有第一寬度的下部分和具有比所述第一寬度窄的第二寬度的上部分。空氣間隔物包括設(shè)置在導(dǎo)線掩模層的下部分的側(cè)壁上的第一空氣間隔物和設(shè)置在導(dǎo)線掩模層的上部分的側(cè)壁上的第二空氣間隔物。第二空氣間隔物與第一空氣間隔物連接。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式,一種半導(dǎo)體器件包括包含多個(gè)有源區(qū)的基板。導(dǎo)電圖案電連接到所述多個(gè)有源區(qū)。第一和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)分別面對(duì)導(dǎo)電圖案的側(cè)壁??諝忾g隔物設(shè)置在導(dǎo)電圖案的側(cè)壁與第一和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)之間。第一導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的每個(gè)包括導(dǎo)線以及覆蓋導(dǎo)線的頂部和側(cè)部的導(dǎo)線掩模層。第一導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的每個(gè)包括具有基本上恒定的寬度的下部分以及具有比下部分的寬度窄的寬度的上部分??諝忾g隔物具有非線性的形狀。
根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式,一種半導(dǎo)體器件包括包含多個(gè)有源區(qū)的基板。導(dǎo)電圖案與所述多個(gè)有源區(qū)中的有源區(qū)接觸。第一和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)分別面對(duì)導(dǎo)電圖案的第一和第二側(cè)壁。空氣間隔物設(shè)置在第一側(cè)壁和第二側(cè)壁與位線結(jié)構(gòu)之間。第一導(dǎo)線結(jié)構(gòu)和第二導(dǎo)線結(jié)構(gòu)的每個(gè)包括導(dǎo)線以及覆蓋導(dǎo)線的頂部和側(cè)部的導(dǎo)線掩模層。導(dǎo)線掩模層包括具有第一寬度的下部分和具有比第一寬度窄的第二寬度的上部分??諝忾g隔物沿著導(dǎo)線掩模層的下部分的側(cè)壁在關(guān)于基板的上表面的垂直方向上延伸并且延伸到導(dǎo)線掩模層的上部分的側(cè)壁的一部分。
附圖說明
通過參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式,本發(fā)明構(gòu)思的上述及其它特征將變得更加明顯,在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的示意圖;
圖2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A以及9B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖;
圖10是示出可以被包括在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中的空氣間隔物以及用于形成空氣間隔物的空氣路徑的平面圖;
圖11至21是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖;
圖22是示出在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中的空氣間隔物以及用于形成空氣間隔物的空氣路徑的平面布置圖;
圖23至26是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖;
圖27是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的框圖;
圖28是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊的主要構(gòu)造的平面圖;以及
圖29是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)的框圖。
具體實(shí)施方式
在面將參考附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式,在附圖中示出了本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式。
圖1是根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的示意圖。
參照?qǐng)D1,半導(dǎo)體器件1可以包括多個(gè)有源區(qū)ACT。所述多個(gè)有源區(qū)ACT可以每個(gè)具有有短軸和長(zhǎng)軸的矩形形狀。所述多個(gè)有源區(qū)ACT的每個(gè)可以具有在關(guān)于第一方向(例如,X方向)的傾斜方向上延伸的長(zhǎng)軸。所述多條字線WL可以跨過所述多個(gè)有源區(qū)ACT沿著第一方向(例如,X方向)彼此平行地延伸。所述多條字線WL可以彼此間隔開基本上相等的間隔。多條位線BL可以布置在所述多條字線WL上方并且可以沿著不同于第一方向(例如,X方向)的第二方向(例如,Y方向)彼此平行地延伸。第二方向(例如,Y方向)可以基本上垂直于第一方向(例如,X方向)。
所述多條位線BL可以每個(gè)通過多個(gè)直接接觸DC中的直接接觸DC連接到所述多個(gè)有源區(qū)ACT中的有源區(qū)ACT。一個(gè)有源區(qū)ACT可以電連接到一個(gè)直接接觸DC。
多個(gè)埋入接觸BC可以形成在所述多條位線BL當(dāng)中的兩條相鄰位線BL之間。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,所述多個(gè)埋入接觸BC可以沿著第二方向(例如,Y方向)彼此間隔開,該第二方向可以是兩條相鄰位線BL之間的空間的縱長(zhǎng)方向。
空氣間隔物可以形成在相應(yīng)的位線BL與所述多個(gè)埋入接觸BC之間。下面將參照?qǐng)D2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A、9B以及圖10至26更詳細(xì)地描述空氣間隔物以及形成空氣間隔物的方法。
所述多個(gè)埋入接觸BC可以將電容器下電極電連接到相應(yīng)的有源區(qū)ACT。一個(gè)有源區(qū)ACT可以電連接到兩個(gè)埋入接觸BC。
多個(gè)著陸墊(landing pad)LP可以每個(gè)電連接到所述多個(gè)埋入接觸BC中的埋入接觸BC。所述多個(gè)著陸墊LP可以每個(gè)交疊相應(yīng)的位線BL的至少一部分。所述多個(gè)著陸墊LP可以每個(gè)將多個(gè)電容器的下電極電連接到相應(yīng)的有源區(qū)ACT。所述多個(gè)電容器的下電極可以通過相應(yīng)的埋入接觸BC和相應(yīng)的著陸墊LP電連接到相應(yīng)的有源區(qū)ACT。
彼此對(duì)應(yīng)的一個(gè)埋入接觸BC和一個(gè)著陸墊LP可以被稱為接觸插塞,并且可以分別被稱為第一接觸插塞BC和第二接觸插塞LP。
圖2A、2B、3A、3B、4A、4B、5A、5B、6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A以及9B是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。圖2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A和9A以及圖2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B和9B是沿不同方向截取的截面圖。圖2A、3A、4A、5A、6A、7A、8A和9A是與在圖1中的兩條相鄰字線WL之間沿著第一方向(例如,X方向)延伸的橫截面相應(yīng)的部分的截面圖,圖2B、3B、4B、5B、6B、7B、8B和9B是與在圖1中的兩條相鄰位線BL之間沿著第二方向(例如,Y方向)延伸的橫截面相應(yīng)的部分的截面圖。
參照?qǐng)D2A和2B,隔離層112可以形成在基板110上,多個(gè)有源區(qū)116可以通過隔離層112被限定在基板110上。所述多個(gè)有源區(qū)116可以每個(gè)具有有短軸和長(zhǎng)軸的矩形形狀。
基板110可以包括例如硅(Si)(例如,晶體硅、多晶硅或者非晶硅)。基板110可以包括半導(dǎo)體元素諸如鍺(Ge)或者化合物半導(dǎo)體諸如碳化硅(SiC)、砷化鎵(GaAs)、砷化銦(InAs)和磷化銦(InP)?;?10可以具有絕緣體上硅(SOI)結(jié)構(gòu)。例如,基板110可以包括埋入氧化物層(BOX)?;?10可以包括導(dǎo)電區(qū)域(例如,其上被摻雜雜質(zhì)的阱)或者其上被摻雜雜質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
隔離層112可以包括例如包含硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物中的至少一種的材料。隔離層112可以是包括一種絕緣體的單層、包括兩種絕緣體的雙層或者包括至少三種絕緣體的組合的多層。例如,隔離層112可以包括兩種不同的絕緣體。例如,隔離層112可以包括硅氧化物和硅氮化物。例如,隔離層112可以包括包含硅氧化物、硅氮化物和硅氮氧化物的三層。
在形成隔離層112之后,多個(gè)字線溝槽可以形成在基板110上。所述多個(gè)字線溝槽可以平行地延伸,并且可以每個(gè)具有交叉所述多個(gè)有源區(qū)116的線形狀。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,隔離區(qū)114和基板110可以通過單獨(dú)的蝕刻工藝被蝕刻,并且臺(tái)階高度可以形成在所述多個(gè)字線溝槽的每個(gè)的底部,因此,隔離區(qū)114的蝕刻深度可以不同于基板110的蝕刻深度。
在該處形成所述多個(gè)字線溝槽的末端材料可以被清潔,然后,多個(gè)柵電介質(zhì)層120、多條字線122和多個(gè)埋入絕緣層124可以順序地形成在所述多個(gè)字線溝槽中。
所述多條字線122可以沿著第一方向(例如,X方向)彼此平行地延伸。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,可以形成所述多條字線122,然后,源/漏區(qū)域可以形成在基板110的與每條字線122的相反兩側(cè)相應(yīng)的一部分(例如,每個(gè)有源區(qū)116的部分上部分)中。雜質(zhì)離子可以被注入到基板110中,用于形成源/漏區(qū)域。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,用于形成源/漏區(qū)域的雜質(zhì)離子注入工藝可以在形成所述多條字線122之前進(jìn)行。
所述多條字線122的每個(gè)的頂部可以設(shè)置于在位置上比基板110的頂部低的水平上。所述多條字線122的每個(gè)的底部可以具有凹凸形狀,并且具有鞍形銷(saddle pin)結(jié)構(gòu)的晶體管可以形成在有源區(qū)116中。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,所述多條字線122可以每個(gè)包括從鈦(Ti)、TiN、鉭(Ta)、TaN、鎢(W)、WN、TiSiN和WSiN中選擇的至少一種材料。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,水平可以指自基板110的主表面起的垂直方向高度。相同水平或者恒定水平可以指自基板110的主表面起的垂直方向高度中的相同位置或者某一位置,低/高水平可以指自基板110的主表面起的垂直方向高度中的低/高位置。
柵電介質(zhì)層120可以包括從硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物、氧化物/氮化物/氧化物(ONO)和具有比硅氧化物的介電常數(shù)高的介電常數(shù)的高k電介質(zhì)膜中選擇的至少一種材料。例如,柵電介質(zhì)層120可以具有從大約10到大約25的介電常數(shù)。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,柵電介質(zhì)層120可以包括從鉿氧化物(HfO)、鉿硅酸鹽(HfSiO)、鉿氮氧化物(HfON)、鉿硅氮氧化物(HfSiON)、鑭氧化物(LaO)、鑭鋁氧化物(LaAlO)、鋯氧化物(ZrO)、鋯硅酸鹽(ZrSiO)、鋯氮氧化物(ZrON)、鋯硅氮氧化物(ZrSiON)、鉭氧化物(TaO)、鈦氧化物(TiO)、鋇鍶鈦氧化物(BaSrTiO)、鋇鈦氧化物(BaTiO)、鍶鈦氧化物(SrTiO)、釔氧化物(YO)、鋁氧化物(AlO)和鉛鈧鉭氧化物(PbScTaO)中選擇的至少一種材料。例如,柵電介質(zhì)層120可以包括HfO2、Al2O3、HfAlO3、Ta2O3和/或TiO2。
所述多個(gè)埋入絕緣層124的每個(gè)的頂部可以設(shè)置在與基板110的頂部的水平大致相同的水平上。埋入絕緣層112可以包括硅氧化物、硅氮化物、硅氮氧化物或者其組合。
在形成字線112和埋入絕緣層之后,包括多個(gè)開口130H的絕緣層圖案130可以形成在基板110上。所述多個(gè)開口130H可以暴露所述多個(gè)有源區(qū)116當(dāng)中的多個(gè)源極區(qū)116S。絕緣層圖案130可以具有從大約至大約的厚度。絕緣層圖案130可以包括硅氧化物。例如,絕緣層圖案130可以包括正硅酸乙酯(TEOS)、高密度等離子體(HDP)或者硼磷硅酸鹽玻璃(BPSG)。
可以每個(gè)連接到有源區(qū)116之一的多個(gè)直接接觸132可以通過將導(dǎo)電材料填充到絕緣層圖案130中包括的所述多個(gè)開口130H中而形成。在形成包括所述多個(gè)開口130H的絕緣層圖案130的工藝中,通過每個(gè)開口130H暴露的一部分基板110可以被去除,并且所述多個(gè)直接接觸132可以延伸到基板110內(nèi)部。有源區(qū)116的接觸每個(gè)直接接觸132的部分可以是源極區(qū)116S。一個(gè)直接接觸132可以被電連接到一個(gè)有源區(qū)116。
彼此間隔開并且彼此平行地延伸的多條位線142可以形成在絕緣層圖案130和所述多個(gè)直接接觸132上。每條位線142可以被稱為導(dǎo)線142。所述多條位線142可以彼此間隔開并且沿著第二方向(例如,Y方向)彼此平行地延伸。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,每條位線142可以是包括從在其上摻雜有雜質(zhì)的半導(dǎo)體、金屬、導(dǎo)電的金屬氮化物、和金屬硅化物中選擇的至少一種材料的導(dǎo)線。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,位線142可以具有層疊結(jié)構(gòu)。例如,位線142可以具有包括摻雜多晶硅以及金屬氮化物或者金屬諸如W和/或TiN的層疊結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,位線142可以還包括提供在摻雜多晶硅與金屬氮化物或者金屬諸如W和/或TiN之間的金屬硅化物。所述多條位線142可以每個(gè)電連接到所述多個(gè)直接接觸132中的直接接觸132。
覆蓋每條位線142的頂部的多條絕緣蓋線144可以分別形成在位線142上。絕緣蓋線144可以每個(gè)包括例如硅氮化物。每條絕緣蓋線144的厚度可以大于每條位線142的厚度。
位線材料層和絕緣蓋線材料層可以順序地形成在基板110上,然后,位線142和絕緣蓋線144可以通過基本上同時(shí)蝕刻位線材料層和絕緣蓋線材料層形成。因此,絕緣蓋線144可以在相應(yīng)的位線142上彼此間隔開并且沿著第二方向(例如,Y方向)彼此平行地延伸。每條絕緣蓋線144在第一方向(例如,X方向)上的寬度可以與每條位線142在第一方向(例如,X方向)上的寬度基本上相同。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,一部分絕緣層圖案130可以通過過蝕刻位線材料層而被蝕刻,因此,臺(tái)階部分可以形成在絕緣層圖案130的頂部中。
位線覆蓋層146可以形成在每條位線142的至少一側(cè)、每條絕緣蓋線144的至少一側(cè)、以及每條絕緣蓋線144的頂部。位線覆蓋層146可以包括例如硅氮化物。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,位線覆蓋層146可以共形地形成為具有從大約至大約的厚度。絕緣蓋線144和位線覆蓋層146可以被稱為位線掩模層148或者導(dǎo)線掩模層148。位線142、絕緣蓋線144和位線覆蓋層146可以被稱為位線結(jié)構(gòu)或者導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。線形空間可以形成在位線結(jié)構(gòu)之間(例如,位線覆蓋層146和絕緣蓋線144之間;以及絕緣蓋線144和位線142之間)。
第一犧牲間隔物152可以形成在每條位線142的在該處提供位線掩模層148的側(cè)壁上,例如形成在位線結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上。第一間隔物覆蓋層154可以形成在第一犧牲間隔物152上。
可以形成共形地覆蓋在其上形成位線覆蓋層146的基板110的第一輔助犧牲間隔物層,然后,可以通過回蝕工藝形成第一犧牲間隔物152。第一犧牲間隔物152可以包括例如氧化物、SiGe化合物或者聚合物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此。
第一間隔物覆蓋層154可以共形地覆蓋在其上形成位線覆蓋層146的基板110。第一間隔物覆蓋層154可以包括例如硅氮化物和/或硅氮氧化物。第一間隔物覆蓋層154可以具有從大約至大約的厚度。
參照?qǐng)D2A,位線覆蓋層146可以保留在每條絕緣蓋線144的頂部上。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,位線掩模層148的包括覆蓋每條絕緣蓋線144的頂部的一部分位線覆蓋層146的部分上部分會(huì)在形成第一犧牲間隔物152的工藝中被部分地?fù)p壞。位線掩模層148的部分上部分會(huì)在進(jìn)行蝕刻工藝或者回蝕工藝時(shí)被部分地?fù)p壞。蝕刻工藝或者回蝕工藝將在下面被更詳細(xì)地描述。
限定第一接觸孔140H的圍欄層(fence layer)145可以形成在相鄰的位線結(jié)構(gòu)之間。圍欄層145可以沿著包括位線142、絕緣蓋線144和位線覆蓋層146的位線結(jié)構(gòu)之間的空間設(shè)置在字線120上。圍欄層145可以包括例如硅氮化物。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,圍欄層145可以包括硅氧化物和/或硅氮化物。
參照?qǐng)D3A和3B,可以形成第一接觸插塞160。第一接觸插塞160可以填充一部分第一接觸孔140H并且可以電連接到相應(yīng)的有源區(qū)116。
基板110(例如,有源區(qū)116)可以通過從第一接觸孔140H的底部去除設(shè)置在第一接觸孔140H之下的第一間隔物覆蓋層154、位線覆蓋層146和絕緣層圖案130的每個(gè)的一部分而被暴露,因此形成第一接觸插塞160。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,基板110的一部分可以被進(jìn)一步去除。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,金屬硅化物層可以形成在基板110的在第一接觸孔140H底部中暴露的表面上。例如,金屬硅化物層可以包括鈷硅化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,金屬硅化物層可以包括各種類型的金屬硅化物。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,可以在形成金屬硅化物層中采用以下工藝。金屬層可以沉積在基板110的在多個(gè)接觸孔140H的每個(gè)的底部中暴露的表面上,然后,可以進(jìn)行第一快速熱硅化(RTS)工藝。第一RTS工藝可以在從大約450攝氏度到大約550攝氏度的溫度進(jìn)行。在第一RTS工藝中不與Si原子反應(yīng)的金屬層可以被去除,然后,可以在比第一RTS工藝的溫度高的溫度(例如,從大約800攝氏度到大約950攝氏度)進(jìn)行第二RTS工藝,因此形成金屬硅化物層。當(dāng)鈷(Co)層形成為金屬層時(shí),可以形成鈷硅化物層。
覆蓋基板110的第一輔助導(dǎo)電層可以形成為填充第一接觸孔140H,第一接觸孔140H包括在該處基板110暴露的底部,然后,通過借助回蝕工藝去除第一輔助導(dǎo)電層的一部分,第一輔助導(dǎo)電層的另一部分可以僅保留在第一接觸孔140H的下部分中,因此形成第一接觸插塞160。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,第一接觸插塞160可以包括具有Ti/TiN層疊結(jié)構(gòu)的阻擋層以及形成在阻擋層上并由摻雜多晶硅、金屬、金屬硅化物、金屬氮化物或者其組合形成的插塞材料層。
第一接觸插塞160的頂部可以具有等于或者高于每條位線142的頂部的水平的水平,并且可以具有低于位線掩模層148的頂部的水平的水平。
在第一接觸插塞160的頂部上方的一部分第一犧牲間隔物152和一部分第一間隔物覆蓋層154可以通過形成第一接觸插塞160的回蝕工藝被基本上同時(shí)去除。去除在第一接觸插塞160的頂部上方的該部分第一犧牲間隔物152和該部分第一間隔物覆蓋層154的工藝可以在形成第一接觸插塞160之后另外進(jìn)行。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,第一犧牲間隔物152、第一間隔物覆蓋層154和第一接觸插塞160的最上端可以設(shè)置在基本上相同的水平。
位線掩模層148的部分上部分和/或圍欄層145的部分上部分可以在形成第一接觸插塞160的工藝中被去除。
參照?qǐng)D4A和4B,可以通過從暴露的表面去除一部分位線掩模層148和一部分圍欄層145而形成第二接觸孔140Ha。第二接觸孔140Ha可以通過擴(kuò)展第一接觸孔140H的沒有被第一犧牲間隔物152、第一間隔物覆蓋層154和第一接觸插塞160填充的部分而形成。因此,第二接觸孔140Ha可以具有比第一接觸孔140H的寬度大的寬度??梢栽谛纬傻诙佑|孔140Ha中采用濕蝕刻工藝或者化學(xué)干蝕刻工藝。
由于形成第二接觸孔140Ha,所以位線掩模層148的上部分148T和圍欄層145可以具有比位線掩模層148的下部分148B的寬度窄的寬度。位線覆蓋層146可以被從位線掩模層148的具有窄的寬度的上部分148T基本上完全去除。位線覆蓋層146可以被基本上完全去除,絕緣蓋線144的一部分可以被從位線掩模層148的具有相對(duì)窄的寬度的上部分148T去除。例如,位線掩模層148的上部分148T的相對(duì)窄的寬度可以具有等于或小于每條位線142的寬度的值的值。
位線掩模層148的上部分148T與下部分148B之間的邊界可以具有比每條位線142的頂部的水平高的水平,并且位線142即使在位線掩模層148的一部分被去除時(shí)也不暴露,因此上部分148T的寬度可以是窄的。
參照?qǐng)D5A和5B,可以形成共形地覆蓋在該處形成第二接觸孔140Ha的基板110的第二輔助犧牲間隔物層172a。第二輔助犧牲間隔物層172a可以覆蓋第二接觸孔140Ha的內(nèi)表面,但是可以形成為不填充全部的第二接觸孔140Ha。第二輔助犧牲間隔物層172a可以包括例如氧化物、SiGe化合物或者聚合物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此。
第二輔助犧牲間隔物層172a的形成在位線掩模層148和圍欄層145的每個(gè)的側(cè)壁上的部分可以形成為在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向(例如Z方向)上至少部分地交疊第一犧牲間隔物152。第二輔助犧牲間隔物層172a的厚度可以具有比為了形成第二接觸孔140Ha而已經(jīng)被去除的位線掩模層148和圍欄層145的每個(gè)的厚度的值大的值。
參照?qǐng)D6A和6B,覆蓋位線掩模層148和圍欄層145的每個(gè)的側(cè)壁的第二犧牲間隔物172可以通過借助回蝕工藝去除一部分第二輔助犧牲間隔物層172a而形成。第二犧牲間隔物172可以暴露位線掩模層148的頂部、圍欄層145的頂部以及第一接觸插塞160的頂部。第二犧牲間隔物172的底部的至少一部分可以接觸第一犧牲間隔物152的頂部的至少一部分。
可以形成覆蓋第二犧牲間隔物172的暴露表面的第二間隔物覆蓋層174??梢孕纬晒残蔚馗采w在其上形成第二犧牲間隔物172的基板110的輔助間隔物覆蓋層,然后,可以通過借助回蝕工藝去除一部分輔助間隔物覆蓋層而形成第二間隔物覆蓋層174。
參照?qǐng)D7A和7B,覆蓋基板110的第二輔助導(dǎo)電層180a可以形成為填充全部的第二接觸孔140Ha。第二輔助導(dǎo)電層180a可以形成為基本上完全覆蓋位線掩模層148的頂部和圍欄層145的頂部。第二輔助導(dǎo)電層180a可以包括金屬、金屬氮化物或者其組合。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,當(dāng)?shù)谝唤佑|插塞160由摻雜多晶硅形成時(shí),金屬硅化物層可以在形成第二輔助導(dǎo)電層180a之前形成在第一接觸插塞160的暴露表面上。例如,金屬硅化物層可以包括鈷硅化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,金屬硅化物層可以包括各種類型的金屬硅化物。
參照?qǐng)D8A和8B,掩模圖案可以形成在第二輔助導(dǎo)電層180a上。隨后,可以通過利用掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻第二輔助導(dǎo)電層180a而形成分別連接到所述多個(gè)第一接觸插塞160的多個(gè)第二接觸插塞180,可以通過去除經(jīng)由每個(gè)第二接觸插塞180暴露的位線掩模層148和第二間隔物覆蓋層174的每個(gè)的一部分而形成暴露一部分第二犧牲間隔物172的多個(gè)上部空間180H。所述多個(gè)第二接觸插塞180可以通過所述多個(gè)上部空間180H彼此分離。
第一接觸插塞160和第二接觸插塞180可以每個(gè)被稱為接觸插塞或者導(dǎo)電圖案。第一接觸插塞160可以被稱為第一導(dǎo)電圖案160,第二接觸插塞180可以被稱為第二導(dǎo)電圖案180。位線142和圍繞位線142的位線掩模層148可以被稱為位線結(jié)構(gòu)149。
第一接觸插塞160可以設(shè)置在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間,第二接觸插塞180可以從相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間延伸到位線結(jié)構(gòu)149的頂部。第二接觸插塞180可以形成在第二接觸孔140Ha內(nèi)部以及在位線結(jié)構(gòu)149的頂部上。第二接觸孔140Ha可以具有比第一接觸孔140H的寬度大的寬度,因此,可以確保用于將第二接觸插塞180連接到第一接觸插塞160的容限,盡管形成了上部空間180H。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,所述多個(gè)掩模圖案可以具有矩形形狀,并且掩模圖案可以彼此分離。
第二犧牲間隔物172的部分上部分可以在形成所述多個(gè)上部空間180H的工藝中被去除。第二犧牲間隔物172的與所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)相應(yīng)的部分上部分可以被去除,并且第二犧牲間隔物172的位于第二接觸插塞180下方的部分上部分不需要被去除。由于第二犧牲間隔物172的所述部分上部分被去除,所以第二犧牲間隔物172的通過所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)暴露的表面可以變?yōu)榭諝饴窂紸P。
參照?qǐng)D9A和9B,可以通過去除經(jīng)所述多個(gè)上部空間180H暴露的所述多個(gè)第二犧牲間隔物172而形成包括在位線結(jié)構(gòu)149與接觸插塞160和180之間的氣隙(也被稱為空氣間隔物)AG的半導(dǎo)體器件100??諝忾g隔物AG可以降低或者消除被包括在位線結(jié)構(gòu)149中的位線142與接觸插塞160和180之間的寄生電容。
通過所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)暴露的第二犧牲間隔物172的表面可以變?yōu)橛糜谛纬蓺庀禔G的空氣路徑AP。即,第二犧牲間隔物172可以通過空氣路徑AP而被去除。濕蝕刻工藝或者化學(xué)干蝕刻工藝可以被用于去除所述多個(gè)第二犧牲間隔物172。
隨后,填充每個(gè)上部空間180H內(nèi)部的埋入蓋層可以通過在基板110上沉積絕緣材料而形成。埋入蓋層可以填充空氣間隔物AG的部分上部分并且可以填充空氣路徑AP。因此,可以形成與外部隔離的空氣間隔物AG。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,電容器可以被形成并且可以包括連接到第二接觸插塞180的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、覆蓋存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的電容器電介質(zhì)層、以及覆蓋電容器電介質(zhì)層的上電極。
位線結(jié)構(gòu)149可以包括具有第一寬度W1的下部分以及具有小于第一寬度W1的第二寬度W2的上部分。
位線142可以埋入在位線結(jié)構(gòu)149的下部分的內(nèi)部,位線142的側(cè)部和頂部可以被位線掩模層148圍繞。因此,位線掩模層148的設(shè)置在位線結(jié)構(gòu)149的下部分中的部分(例如,位線掩模層148的下部分148B)可以具有第一寬度W1。位線142不需要設(shè)置在位線結(jié)構(gòu)149的上部分中,并且位線結(jié)構(gòu)149的上部分(例如,位線掩模層148的上部分148T)可以具有第二寬度W2。
位線掩模層148的下部分148T可以包括絕緣蓋線144和位線覆蓋層146,該位線覆蓋層146共形地形成在位線142和絕緣蓋線144的每個(gè)的側(cè)部上并且具有基本上相同的寬度,因此,位線掩模層148的下部分148B的第一寬度W1可以具有基本上恒定的值。位線掩模層148的具有第一寬度W1的下部分148B的上端可以具有與第一接觸插塞160的頂部的水平基本上相同的水平。
位線掩模層148的上部分148T的第二寬度W2可以具有比第一寬度W1的值小的值,并且可以具有在位線掩模層148的上部分148T的至少一部分中變化的值。
空氣間隔物AG可以沿著位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向(例如Z方向)上延伸,并且可以延伸到位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁的一部分。空氣間隔物AG可以包括設(shè)置在下側(cè)的第一空氣間隔物AG1以及設(shè)置在上側(cè)并且與第一空氣間隔物連通的第二空氣間隔物AG2。第一空氣間隔物AG1可以設(shè)置在位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁上,第二空氣間隔物AG2可以設(shè)置在位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁上。具體地,第一空氣間隔物AG1可以設(shè)置在位線掩模層148的下部分148B與接觸插塞160和180之間,第二空氣間隔物AG2可以設(shè)置在位線掩模層148的上部分148T與接觸插塞160和180之間。第一空氣間隔物AG1可以是空氣間隔物AG的具有比第一接觸插塞160的頂部的水平低的水平的部分,第二空氣間隔物AG2可以是空氣間隔物AG的具有比第一接觸插塞160的頂部的水平高的水平的部分。第一空氣間隔物AG1的上端可以具有比位線142的頂部的水平高的水平。
沿著位線掩模層148的側(cè)壁設(shè)置的空氣間隔物AG可以形成在沿著靠近位線掩模層148的下部分148B和上部分148T之間的邊界(例如,在該處第一空氣間隔物AG1與第二空氣間隔物AG2連通的部分)的非線性路徑延伸的空間中,該非線性路徑可以形成曲線。在空氣間隔物AG中,第一空氣間隔物AG1可以沿著位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向(例如,Z方向)上延伸,然后可以具有在第一接觸插塞160的頂部的水平處的彎曲,第二空氣間隔物AG2可以沿著位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁延伸。
接觸插塞160和180可以包括面對(duì)兩個(gè)相鄰的位線結(jié)構(gòu)149的側(cè)壁并且具有在所述側(cè)壁之間的空氣間隔物AG。所述兩個(gè)相鄰的位線結(jié)構(gòu)149可以被稱為第一位線結(jié)構(gòu)和第二位線結(jié)構(gòu),包括在第一和第二位線結(jié)構(gòu)的每個(gè)中的位線142和位線掩模層148可以被稱為第一和第二位線以及第一和第二位線掩模層。接觸插塞160和180的分別面對(duì)第一位線和第二位線的側(cè)壁可以被稱為第一側(cè)壁和第二側(cè)壁。設(shè)置在接觸插塞160和180的一個(gè)側(cè)壁與面對(duì)所述一個(gè)側(cè)壁的位線結(jié)構(gòu)149之間并且具有設(shè)置在其間的空氣路徑AP的間隔物AG的高度可以具有比設(shè)置在接觸插塞160和180的另一側(cè)壁與面對(duì)所述另一側(cè)壁的位線結(jié)構(gòu)149之間而沒有設(shè)置在其間的空氣路徑AP并且包括被第二接觸插塞180覆蓋的上端的氣隙AG的高度的值小的值。第一空氣間隔物AG1可以具有基本上彼此相同的高度。第二空氣間隔物AG2可以具有彼此不同的高度。
設(shè)置在緊挨著接觸插塞160和180的兩側(cè)的位線結(jié)構(gòu)149之間的空氣間隔物AG可以具有互相不對(duì)稱的形狀。設(shè)置在緊挨著接觸插塞160和180的兩側(cè)的位線結(jié)構(gòu)149之間的第一空氣間隔物AG1可以具有互相對(duì)稱的形狀,第二空氣間隔物AG2可以具有互相不對(duì)稱的形狀。
接觸插塞160和180可以包括面對(duì)兩個(gè)相鄰的圍欄層145的側(cè)壁并且具有在所述側(cè)壁之間的第二空氣間隔物AG2。設(shè)置在緊挨著接觸插塞160和180的側(cè)部的圍欄層145之間的第二空氣間隙AG2可以每個(gè)包括設(shè)置在第二空氣間隔物AG2的上部分中的空氣路徑AP,因此當(dāng)?shù)诙諝忾g隔物AG2具有彼此相同的高度時(shí),可以具有互相對(duì)稱的形狀。第一空氣間隔物AG1不需要形成在緊挨著接觸插塞160和180的兩側(cè)的圍欄層145之間。
圖10是示出可以被包括在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中的空氣間隔物以及用于形成空氣間隔物的空氣路徑的平面圖。
參照?qǐng)D10,半導(dǎo)體器件100可以包括彼此間隔開并且在第二方向(例如,Y方向)上平行地延伸的多條位線142、斷續(xù)地形成在位線142之間的多個(gè)圍欄層145、以及接觸插塞160和180??諝忾g隔物AG可以形成在位線142與接觸插塞160和180之間。接觸插塞160和180可以包括第一接觸插塞160和連接到第一接觸插塞180的第二接觸插塞180??諝忾g隔物AG可以包括第一空氣間隔物AG1和與第一空氣間隔物AG1連通的第二空氣間隔物AG2。
第二接觸插塞180可以包括設(shè)置在兩條相鄰的位線142之間的底部以及沿著一個(gè)位線結(jié)構(gòu)149的側(cè)部和頂部延伸并具有比位線結(jié)構(gòu)149的頂部的水平高的水平的頂部。
第二接觸插塞180的連接到第一接觸插塞160的頂部的底部可以具有與第一接觸插塞160的形狀類似的形狀。第二接觸插塞180的頂部可以具有在位線結(jié)構(gòu)149上的圓形平面形狀。當(dāng)多個(gè)第二接觸插塞180彼此分離時(shí),所述多個(gè)第二接觸插塞180可以具有矩形形狀。然而,本發(fā)明的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,接觸插塞160和180可以具有其它形狀。
第一空氣間隔物AG1可以具有沿著位線142的兩側(cè)在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀。第二空氣間隔物AG2可以圍繞接觸插塞160和180的外圍。第一空氣間隔物AG1和第二空氣間隔物AG2可以通過彼此平面地交疊的部分而彼此連通。例如,第一空氣間隔物AG1和第二空氣間隔物AG2可以在第一空氣間隔物AG1和第二空氣間隔物AG2的在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向上彼此交疊的部分處彼此連通。
參照?qǐng)D9A和9B以及圖10,第一空氣間隔物AG1可以具有沿著位線結(jié)構(gòu)149和第一接觸插塞160在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀,第二空氣間隔物AG2可以具有圍繞接觸插塞160和180的外圍的形狀。第二空氣間隔物AG2可以具有例如四邊形的邊界形狀。然而,本發(fā)明的示范實(shí)施方式不限于此。第二空氣間隔物AG2可以具有與設(shè)置在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間的第二接觸插塞180的平面形邊界類似的平面形狀。即,當(dāng)設(shè)置在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間的第二接觸插塞180的一部分的平面形狀是四邊形形狀時(shí),第二空氣間隔物AG2的平面形狀可以是四邊形邊界形狀,并且當(dāng)?shù)诙佑|插塞180的一部分的平面形狀是圓形時(shí),第二空氣間隔物AG2的平面形狀可以是弧形。
設(shè)置在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間的多個(gè)第二空氣間隔物AG2可以每個(gè)與在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間在第二方向(例如,Y方向)上延伸的其中兩個(gè)第一空氣間隔物AG1連通。
空氣路徑AP可以形成在第二空氣間隔物AG2的部分上部分中。空氣路徑AP可以形成在第二空氣間隔物AG2的通過上部空間180H暴露的部分中。因此,空氣路徑AP不需要形成于在該處第二接觸插塞180覆蓋第二空氣間隔物AG2的上端的部分中??諝饴窂紸P不需要形成于在沿關(guān)于基板110的主表面的垂直方向上第二接觸插塞180交疊第二空氣間隔物AG2的部分中。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,空氣路徑AP可以具有U形平面形狀。例如,當(dāng)?shù)诙諝忾g隔物AG2的平面形狀是四邊形邊界形狀時(shí),空氣路徑AP可以形成在四個(gè)四邊形邊的三條邊中。
多個(gè)空氣路徑AP可以沿著一個(gè)第一空氣間隔物AG1的延伸方向斷續(xù)地形成。所述多個(gè)空氣路徑中的一個(gè)空氣路徑可以交疊在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間在第二方向(例如,Y方向)上延伸的一個(gè)第一空氣間隔物AG1或者兩個(gè)第一空氣間隔物AG1。
參照?qǐng)D9A、9B和10,在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式中,即使當(dāng)具有比第一接觸孔140H的寬度大的寬度的第二接觸孔140Ha形成以確保將第二接觸插塞180連接到第一接觸插塞160的容限時(shí),也可以通過第二空氣間隔物AG2確??諝饴窂紸P,因此確保工藝容限并且提高器件性能和可靠性。
圖11至21是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。圖11至21是與在圖1中的兩條相鄰字線WL之間沿著第一方向(例如,X方向)延伸的橫截面相應(yīng)的截面圖。在描述圖11至21的實(shí)施方式中,可以省略與圖1至10重復(fù)的細(xì)節(jié),并且相同的附圖標(biāo)記可以表示相同的元件。
參照?qǐng)D11,隔離層112可以形成在基板110上,并且多個(gè)有源區(qū)116可以通過隔離層112限定在基板110上。所述多個(gè)有源區(qū)116可以每個(gè)具有有短軸和長(zhǎng)軸的基本上矩形形狀。源/漏區(qū)域可以形成在基板110(例如,每個(gè)有源區(qū)116的部分上部分)上。
包括多個(gè)開口130H的絕緣層圖案130可以形成在基板110上。所述多個(gè)開口130H可以暴露在所述多個(gè)有源區(qū)116當(dāng)中的多個(gè)源極區(qū)116S。
可電連接到有源區(qū)110A的多個(gè)直接接觸132可以通過將導(dǎo)電材料填充到絕緣層圖案130中包括的所述多個(gè)開口130H中而形成。在形成包括所述多個(gè)開口130H的絕緣層圖案130的工藝中,基板110的通過每個(gè)開口130H暴露的部分可以被去除,并且所述多個(gè)直接接觸132可以延伸到基板110內(nèi)部。有源區(qū)116的接觸每個(gè)直接接觸132的部分可以是源極區(qū)116S。所述多個(gè)直接接觸132中的一個(gè)直接接觸132可以電連接到所述多個(gè)有源區(qū)116中的一個(gè)有源區(qū)116。
彼此間隔開并且彼此平行地延伸的多條位線142可以形成在絕緣層圖案130和所述多個(gè)直接接觸132上。所述多條位線142可以彼此間隔開并且沿著第二方向(例如,Y方向)平行于彼此延伸。所述多條位線142可以每個(gè)電連接到所述多個(gè)直接接觸132中的直接接觸132。
每個(gè)覆蓋所述多條位線142中的位線142的頂部的多個(gè)絕緣蓋線144可以分別形成在位線142上。每個(gè)絕緣蓋線144的厚度可以大于每條位線142的厚度。
位線材料層和絕緣蓋線材料層可以順序地形成在基板110上,然后,位線142和絕緣蓋線144可以通過基本上同時(shí)蝕刻位線材料層和絕緣蓋線材料層而形成。因此,絕緣蓋線144可以在相應(yīng)的位線142上彼此間隔開并且沿著第二方向(例如,Y方向)平行于彼此延伸。每條絕緣蓋線144在第一方向(例如,X方向)上的寬度可以與每條位線142在第一方向(例如,X方向)上的寬度基本上相同。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,一部分絕緣層圖案130可以通過過蝕刻位線材料層而被蝕刻,因此,臺(tái)階部分可以形成在絕緣層圖案130的頂部中。
位線覆蓋層146可以形成在每條位線142的側(cè)部、每條絕緣蓋線144的側(cè)部、以及每條緣蓋線144的頂部上。絕緣蓋線144和位線覆蓋層146可以被稱為位線掩模層148或者導(dǎo)線掩模層148。位線142、絕緣蓋線144和位線覆蓋層146可以被稱為位線結(jié)構(gòu)。可以是矩形形狀空間的第一空間142H可以形成在多個(gè)位線結(jié)構(gòu)中的相鄰位線結(jié)構(gòu)之間。
參照?qǐng)D12,可以形成填充第一空間142H的部分下部分的第一模層210。第一模層210可以包括例如包含碳(C)的材料。第一模層210可以通過涂覆例如無定形碳層(ACL)或者旋涂硬掩模(SOH)而形成。
第一模層210的頂部可以在等于或者高于每條位線142的頂部的水平的水平處,或者可以在低于每條位線142的頂部的水平的水平處。
參照?qǐng)D13,第二空間142Ha可以通過從暴露的表面去除位線掩模層148的一部分而形成。第二空間142Ha可以通過擴(kuò)大第一空間142H的未被第一模層210填充的部分而形成。因此,第二空間142Ha可以具有比第一空間142H的寬度大的寬度??梢赃M(jìn)行濕蝕刻工藝或者化學(xué)干蝕刻工藝以形成第二空間142Ha。
由于形成第二空間142Ha,位線掩模層148的上部分148T可以具有比位線掩模層148的下部分148B的寬度窄的寬度。位線覆蓋層146可以被從位線掩模層148的具有相對(duì)窄的寬度的上部分148T基本上完全去除。位線覆蓋層146可以被基本上完全去除,絕緣蓋線144的一部分可以被從位線掩模層148的具有相對(duì)窄的寬度的上部分148T進(jìn)一步去除。例如,位線掩模層148的具有相對(duì)窄的寬度的上部分148T的相對(duì)窄的寬度可以具有等于或小于每條位線142的寬度的值的值。
在位線掩模層148的上部分148T與下部分148B之間的邊界可以具有比每條位線142的頂部的水平高的水平,使得位線142即使在位線掩模層148的一部分被去除時(shí)也不暴露,因此位線掩模層148的上部分148T的寬度可以變窄。
參照?qǐng)D14,通過去除第一模層210,可以形成第三空間142Hb。第一模層210可以通過灰化工藝被去除。由于第一空間142H的部分下部分的寬度可以比第二空間142Ha的寬度窄,所以第三空間142Hb的下部空間可以相對(duì)較窄,并且第三空間142Hb的上部空間可以相對(duì)較寬。
由于位線掩模層148的上部分148T的寬度可以比位線掩模層148的下部分148B的寬度窄,所以設(shè)置在兩個(gè)相鄰的位線掩模層148之間的第三空間142Hb的上部分的寬度可以比第三空間142Hb的下部分的寬度寬。
可以形成共形地覆蓋包括第三空間142Hb的基板110的犧牲間隔物層176。犧牲間隔物層176可以覆蓋第三空間142Hb的內(nèi)表面,但是可以形成為不填充全部的第三空間142Hb。犧牲間隔物層176可以包括例如氧化物、SiGe化合物或者聚合物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此。
由于第三空間142Hb的上部分的寬度可以比第三空間142Hb的下部分的寬度寬,犧牲間隔物層176可以沿著靠近位線掩模層148的下部分148B和上部分148T之間的邊界(例如,靠近在該處位線掩模層148的寬度變窄的部分)的非線性路徑延伸并且可以具有彎曲。分別形成在限定一個(gè)第三空間142Hb的相鄰位線掩模層148的側(cè)壁上的多個(gè)犧牲間隔物層176之間的距離在位線掩模層148的上部分148T中可以比在位線掩模層148的下部分148B中進(jìn)一步增加。
參照?qǐng)D15,可以形成第一間隔物覆蓋層178,該第一間隔物覆蓋層178共形地覆蓋在其上形成犧牲間隔物層176的基板110。第一間隔物覆蓋層178可以覆蓋犧牲間隔物層176的表面(犧牲間隔物層176的該表面覆蓋第三空間142Hb的內(nèi)表面),但是可以形成為不填充全部的第三空間142Hb。第一間隔物覆蓋層178可以包括例如硅氮化物和/或硅氮氧化物。第一間隔物覆蓋層178可以具有例如從大約至大約的厚度。
參照?qǐng)D16,可以形成填充第三空間142Hb的部分下部分的第二模層220。第二模層220可以包括例如包含碳(C)的材料。第二模層220可以通過涂覆例如ACL或者SOH而形成。
第二模層220的頂部可以具有與位線掩模層148的下部分148B的頂部的水平類似的水平,該下部分148B具有比上部分148T寬的寬度。即,第二模層220可以從第三空間142Hb的底部填充第三空間142Hb至與在該處第三空間142Hb的寬度變寬的邊界的水平類似的水平。第三空間142Hb的未被第二模層220填充的部分可以被稱為第四空間142Hc。
參照?qǐng)D17,可以在第四空間142Hc中形成第二間隔物覆蓋層179,該第二間隔物覆蓋層179覆蓋第一間隔物覆蓋層178的形成在位線掩模層148的側(cè)壁上的部分。可以形成共形地覆蓋在其上形成第二模層220的基板110的輔助間隔物覆蓋層,然后,可以通過借助回蝕工藝去除一部分輔助間隔物覆蓋層而形成第二間隔物覆蓋層179。
第二間隔物覆蓋層179可以緩和犧牲間隔物層176的彎曲。即,包括第一間隔物覆蓋層178和第二間隔物覆蓋層179的間隔物覆蓋層177可以包括在第四空間142Hc中的連續(xù)表面。
參照?qǐng)D18,通過去除第二模層220,可以在相鄰的位線掩模層148之間形成第五空間142Hd。第二模層220可以通過灰化工藝去除。
參照?qǐng)D19,可以形成填充第五空間142Hd的一部分并且電連接到有源區(qū)116的第一接觸插塞160。
填充第五空間142Hd的絕緣層可以形成用于形成第一接觸插塞160,然后,可以在其上形成該絕緣層的基板110上形成彼此間隔開并且在第一方向(例如,X方向)上平行地延伸的多個(gè)掩模層。隨后,可以通過利用掩模層和位線掩模層48作為蝕刻掩模進(jìn)行去除一部分絕緣層的蝕刻工藝而暴露第五空間142Hd的底部,然后,可以通過去除第一間隔物覆蓋層178、犧牲間隔物層176、位線覆蓋層146以及設(shè)置在第一間隔物覆蓋層178、犧牲間隔物層176和位線覆蓋層146之下的絕緣層圖案130中每個(gè)的一部分而暴露基板110(例如,有源區(qū)116)。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,一部分基板110可以被進(jìn)一步去除。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,金屬硅化物層可以形成在基板110的在第五空間142Hd的底部中暴露的表面上。例如,金屬硅化物層可以包括鈷硅化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,金屬硅化物層可以包括各種類型的金屬硅化物。
覆蓋基板110的第一輔助導(dǎo)電層可以形成為填充第五空間142Hd,第五空間142Hd包括在該處基板110暴露的底部,然后,通過借助回蝕工藝去除第一輔助導(dǎo)電層的一部分,第一輔助導(dǎo)電層的另一部分可以僅保留在第五空間142Hd的下部分中,因此形成第一接觸插塞160。
第一接觸插塞160的頂部可以具有等于或者高于每條位線142的頂部的水平的水平,并且可以具有低于位線掩模層148的頂部的水平的水平。第一接觸插塞160的頂部可以具有低于位線掩模層148的具有相對(duì)大的寬度的下部分148B的上端的水平的水平。
在第一接觸插塞160的頂部上方的一部分犧牲間隔物層176和一部分間隔物覆蓋層177可以通過用于形成第一接觸插塞160的蝕刻工藝和回蝕工藝被基本上同時(shí)去除。參照?qǐng)D19,可以去除間隔物覆蓋層177中的第二間隔物覆蓋層179的整個(gè)部分。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,可以僅去除第二間隔物覆蓋層179的部分上部分。
在用于形成第一接觸插塞160的蝕刻工藝和回蝕工藝中,犧牲間隔物層176的上部分可以由于第二間隔物覆蓋層179而保留。犧牲間隔物層176的保留的上部分可以用作用于形成第二氣隙(也被稱為第二空氣間隔物)AGa2的犧牲層,第二氣隙AGa2將在下面參照?qǐng)D21和22被更詳細(xì)地描述。
位線掩模層148的部分上部分可以在形成第一接觸插塞160的工藝中被去除。
參照?qǐng)D20,可以形成覆蓋基板110的第二輔助導(dǎo)電層(例如,第二輔助導(dǎo)電層180a)以填充全部的第五間隔物142Hd。第二輔助導(dǎo)電層可以形成為基本上完全覆蓋位線掩模層148的頂部。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,在第一接觸插塞160包括摻雜多晶硅的情況中,金屬硅化物層可以在形成第二輔助導(dǎo)電層之前形成在第一接觸插塞160的暴露表面上。例如,金屬硅化物層可以包括鈷硅化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,金屬硅化物層可以包括各種類型的金屬硅化物。
掩模圖案可以形成在第二輔助導(dǎo)電層上。通過利用掩模圖案作為蝕刻掩模蝕刻第二輔助導(dǎo)電層,可以形成分別連接到所述多個(gè)第一接觸插塞160的多個(gè)第二接觸插塞180,并且可以形成暴露一部分犧牲間隔物層176的多個(gè)上部空間180H。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,所述多個(gè)掩模圖案可以均具有基本上矩形形狀,并且掩模圖案可以彼此分離。
位線掩模層148的一部分可以在蝕刻第二輔助導(dǎo)電層的工藝中被去除。所述多個(gè)第二接觸插塞180可以通過多個(gè)上部空間180H彼此分離。
第一接觸插塞160和第二接觸插塞180可以被稱為接觸插塞160和180。位線142和圍繞位線142的位線掩模層148可以被稱為位線結(jié)構(gòu)149。
第一接觸插塞160可以設(shè)置在相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間,第二接觸插塞180可以從相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間延伸到位線結(jié)構(gòu)149的頂部。第二接觸插塞180可以形成在第五空間142Hd中以及位線結(jié)構(gòu)149的頂部上。
犧牲間隔物層176的部分上部分可以在形成所述多個(gè)上部空間180H的工藝中被去除。犧牲間隔物層176的與所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)相應(yīng)的部分上部分可以被去除,并且犧牲間隔物層176的在第二接觸插塞180下方的部分上部分不需要被去除。由于犧牲間隔物層176的部分上部分被去除,所以犧牲間隔物層176的通過所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)暴露的表面可以變?yōu)榭諝饴窂紸P。
參照?qǐng)D21,可以通過去除借助所述多個(gè)上部空間180H暴露的多個(gè)犧牲間隔物層176而形成包括在位線結(jié)構(gòu)149與接觸插塞160和180之間的空氣間隔物(也被稱為氣隙)AGa的半導(dǎo)體器件100a。空氣間隔物AGa可以降低或者消除在位線結(jié)構(gòu)149中包括的位線142與接觸插塞160和180之間的寄生電容。
通過所述多個(gè)上部空間180H的每個(gè)暴露的犧牲間隔物層176的表面可以變?yōu)橛糜谛纬蓺庀禔Ga的空氣路徑APa。犧牲間隔物176可以通過空氣路徑APa而被去除。濕蝕刻工藝或者化學(xué)干蝕刻工藝可以被用于去除所述多個(gè)犧牲間隔物層176。
可以通過在基板110上沉積絕緣材料而形成填充每個(gè)上部空間180H的內(nèi)部的埋入蓋層。埋入蓋層可以填充空氣間隔物AGa的部分上部分并且可以填充空氣路徑APa。因此,可以形成與外部隔離的空氣間隔物AGa。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,電容器可以被形成并且可以包括連接到第二接觸插塞180的存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)、覆蓋存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)的電容器電介質(zhì)層、以及覆蓋電容器電介質(zhì)層的上電極。
位線結(jié)構(gòu)149可以包括具有第一寬度W1的下部分以及具有小于第一寬度W1的第二寬度W2的上部分。
位線142可以埋入在位線結(jié)構(gòu)149的下部分的內(nèi)部,位線142的側(cè)部和頂部可以被位線掩模層148圍繞。因此,位線掩模層148的設(shè)置在位線結(jié)構(gòu)149的下部分中的部分(例如,位線掩模層148的下部分148B)可以具有第一寬度W1。位線142不需要設(shè)置在位線結(jié)構(gòu)149的上部分中,位線結(jié)構(gòu)149的上部分(例如,位線掩模層148的上部分148T)可以具有第二寬度W2。
位線掩模層148的下部分148B的第一寬度W1可以具有基本上恒定的值。位線掩模層148的具有第一寬度W1的下部分148B的上端可以具有比第一接觸插塞160的頂部的水平低的水平。
位線掩模層148的上部分148T的第二寬度W2可以具有比第一寬度W1的值小的值,并且可以具有在位線掩模層148的上部分148T的至少一部分中變化的值。
空氣間隔物AGa可以沿著位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向(例如,Z方向)上延伸,并且可以延伸到位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁的一部分。空氣間隔物AGa可以包括設(shè)置在位線掩模層148的下側(cè)的第一空氣間隔物AGa1以及設(shè)置在位線掩模層148的上側(cè)并且與第一空氣間隔物AGa1連通的第二空氣間隔物AGa2。第一空氣間隔物AGa1可以設(shè)置在位線掩模層148的下部分148B與接觸插塞160和180之間,第二空氣間隔物AG2可以設(shè)置在位線掩模層148的上部分148T與接觸插塞160和180之間。第一空氣間隔物AGa1的上端可以具有等于或者高于第一接觸插塞160的頂部的水平。第一空氣間隔物AG1的上端可以具有高于位線142的頂部的水平。
沿著位線掩模層148的側(cè)壁設(shè)置的空氣間隔物AGa可以形成在沿著靠近位線掩模層148的下部分148B和上部分148T之間的邊界(例如,在該處第一空氣間隔物AG1與第二空氣間隔物AG2連通的部分)的非直接路徑延伸的空間中。因此,空氣間隔物AGa可以具有彎曲形狀。在空氣間隔物AGa中,第一空氣間隔物AGa1可以沿著位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁在關(guān)于基板110的主表面的垂直方向(例如,Z方向)上延伸,然后可以形成在沿著位線掩模層148的下部分148B和上部分148T之間的邊界的水平處的非線性路徑延伸的空間中,并且第二空氣間隔物AGa2可以沿著位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁延伸。
接觸插塞160和180可以包括面對(duì)兩個(gè)相鄰的位線結(jié)構(gòu)149的側(cè)壁并且空氣間隔物AGa設(shè)置在該側(cè)壁與所述兩個(gè)相鄰的位線結(jié)構(gòu)149之間。設(shè)置在接觸插塞160和180的一個(gè)側(cè)壁與面對(duì)該一個(gè)側(cè)壁的位線結(jié)構(gòu)149之間并且具有鄰近接觸插塞160和180的上部分設(shè)置的空氣路徑APa的空氣間隔物AGa的高度可以具有比設(shè)置在接觸插塞160和180的另一側(cè)壁與面對(duì)該另一側(cè)壁的位線結(jié)構(gòu)149之間而沒有鄰近接觸插塞160和180的上部分設(shè)置的空氣路徑APa的空氣間隔物AGa的高度的值小的值。設(shè)置在接觸插塞160和180的該另一側(cè)壁與位線結(jié)構(gòu)149之間的空氣間隔物AGa的上端可以被第二接觸插塞180覆蓋。第一空氣間隔物AGa1可以每個(gè)具有基本上彼此相同的高度。具有空氣路徑APa的一個(gè)第二空氣間隔物AGa2的高度可以具有比沒有空氣路徑APa的另一第二空氣間隔物AGa2的高度的值小的值。
設(shè)置在緊挨著接觸插塞160和180的側(cè)部的位線結(jié)構(gòu)149之間的第一空氣間隔物AGa1可以具有互相對(duì)稱的形狀,并且第二空氣間隔物AGa2可以具有互相不對(duì)稱的形狀。因此,設(shè)置在緊挨著接觸插塞160和180的側(cè)部的位線結(jié)構(gòu)149之間的空氣間隔物AGa可以具有互相不對(duì)稱的形狀。
圖22是示出在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件中的空氣間隔物以及用于形成空氣間隔物的空氣路徑的平面布置圖。
參照?qǐng)D22,半導(dǎo)體器件100a可以包括彼此間隔開并且在第二方向(例如,Y方向)上平行地延伸的多條位線142、以及接觸插塞160和180。接觸插塞160和180的至少一部分可以設(shè)置在兩條相鄰的位線142之間。空氣間隔物AGa可以形成在位線142與接觸插塞160和180之間。接觸插塞160和180可以包括第一接觸插塞160和連接到第一接觸插塞180的第二接觸插塞180。空氣間隔物AGa可以包括第一空氣間隔物AGa1和與第一空氣間隔物AGa1連通的第二空氣間隔物AGa2。第一空氣間隔物AGa1可以設(shè)置在位線掩模層148的下部分148B的側(cè)壁上,第二空氣間隔物AGa2可以設(shè)置在位線掩模層148的上部分148T的側(cè)壁上。
第二接觸插塞180可以包括設(shè)置在兩條相鄰的位線142之間的底部以及沿著一個(gè)位線結(jié)構(gòu)149的側(cè)部和頂部延伸并具有高于所述一個(gè)位線結(jié)構(gòu)149的頂部的水平的頂部。
第二接觸插塞180的連接到第一接觸插塞160的頂部的底部可以具有與第一接觸插塞160的形狀類似的形狀。第二接觸插塞180的頂部可以具有在一個(gè)位線結(jié)構(gòu)149上的圓形平面形狀。當(dāng)多個(gè)第二接觸插塞180彼此分離時(shí),所述多個(gè)第二接觸插塞180可以具有矩形形狀。然而,本發(fā)明的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,接觸插塞160和180可以具有其它形狀。
第一空氣間隔物AGa1可以具有沿著位線142的兩側(cè)在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀。第二空氣間隔物AGa2可以具有沿著位線142的兩側(cè)在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀。
參照?qǐng)D21和22,第一空氣間隔物AGa1可以具有沿著位線結(jié)構(gòu)149和第一接觸插塞160之間在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀,第二空氣間隔物AGa2可以具有沿著位線結(jié)構(gòu)149和第一接觸插塞160之間在第二方向(例如,Y方向)上延伸的線形狀。第二空氣間隔物AGa2可以具有一部分第二空氣間隔物AGa2交疊第一空氣間隔物AGa1的線形狀,第二空氣間隔物AGa2的另一部分在第二方向(例如,Y方向)上延伸而沒有交疊第一空氣間隔物AGa1。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,第一和第二空氣間隔物AGa1和AGa2之一可以基本上完全交疊第一和第二空氣間隔物AGa1和AGa2中的另一個(gè)。第一和第二空氣間隔物AGa1和AGa2可以通過第一和第二空氣間隔物AGa1和AGa2的平面交疊部分彼此連通。
具有其中第一空氣間隔物AGa1的至少一部分交疊第二空氣間隔物AGa2的至少一部分的線形狀的第一空氣間隔物AGa1之一和第二空氣間隔物AGa2之一可以沿著第二方向(例如,Y方向)連續(xù)地彼此連通。
空氣路徑APa可以形成在第二空氣間隔物AGa2的部分上部分中??諝饴窂紸Pa可以形成在第二空氣間隔物AGa2的通過上部空間180H暴露的部分中。因此,空氣路徑APa不需要形成于在該處第二接觸插塞180覆蓋第二空氣間隔物AGa2的上端的部分中。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,空氣路徑APa可以斷續(xù)地形成在第二空氣間隔物AGa2中。
參照?qǐng)D21和22,在根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件100a中,即使當(dāng)位線結(jié)構(gòu)149的上部分的寬度相對(duì)窄地形成以確保將第二接觸插塞180連接到第一接觸插塞160的容限時(shí),也可以通過第二空氣間隔物AGa2確保空氣路徑APa,因此確保工藝容限并提高器件性能和可靠性。
圖23至26是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的制造半導(dǎo)體器件的方法的截面圖。在描述圖23至26的實(shí)施方式中,可以省略與圖11至22重復(fù)的細(xì)節(jié),并且相同的附圖標(biāo)記可以表示相同的元件。圖23是示出在參照?qǐng)D11描述的工藝之后的工藝的截面圖。
可以通過經(jīng)由第一空間142H的底部去除位線覆蓋層146和絕緣層圖案130的每個(gè)的一部分而暴露基板110(例如,有源區(qū)116),并且可以形成與第一空間142H連通的接觸孔160H。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,一部分基板110可以被進(jìn)一步去除。
在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,金屬硅化物層可以形成在基板110的在接觸孔160H的底部中暴露的表面上。例如,金屬硅化物層可以包括鈷硅化物。然而,本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式不限于此,根據(jù)需要,金屬硅化物層可以包括各種類型的金屬硅化物。
參照?qǐng)D24,可以形成填充第一空間142H的部分下部分和接觸孔160H的第一模層212。第一模層212可以包括例如包含碳(C)的材料。
第一模層212的頂部可以具有等于或者高于位線142的頂部的水平,或者可以具有低于位線掩模層148的頂部的水平。
參照?qǐng)D25,通過借助從第一模層212暴露的表面去除一部分位線掩模層148以形成位線掩模層148a,位線掩模層148a的上部分148T可以具有比位線掩模層148a的下部分148B窄的寬度??梢酝ㄟ^去除一部分第一模層212使得留下剩余的模層212a(其是第一模層212的填充接觸孔160H的部分)而形成第二空間144H。第二空間144H的下部空間的寬度可以相對(duì)較窄,第二空間144H的上部空間的寬度可以相對(duì)較寬。
參照?qǐng)D26,可以形成共形地覆蓋包括第二空間144H的基板110的犧牲間隔物層176。犧牲間隔物層176可以覆蓋第二空間144H的內(nèi)表面,但是可以形成為不填充全部的第二空間144H。
由于第二空間144H的上部分的寬度可以比第二空間144H的下部分的寬度寬,所以犧牲間隔物層176可以具有在位線掩模層148的下部分148B和上部分148T之間的邊界(例如,在該處位線掩模層148的寬度變窄的部分)中的彎曲。即,分別形成在限定第二空間144H之一的相鄰位線掩模層148的側(cè)壁上的多個(gè)犧牲間隔物層176之間的距離在位線掩模層148的上部分148T中可以比在位線掩模層148的下部分148B中進(jìn)一步增加。
隨后,可以進(jìn)行與參照?qǐng)D15至17在以上描述的工藝基本上相同的工藝,填充接觸孔160H的剩余的模層212a可以在以上參照?qǐng)D18描述的去除第二模層220的工藝中被去除。
在以上參照?qǐng)D19描述的形成第一接觸插塞180的工藝中,由于已經(jīng)形成了接觸孔160H,所以可以形成第一接觸插塞160而不用進(jìn)行以上參照?qǐng)D19描述的蝕刻工藝。
隨后,可以通過以上參照?qǐng)D20和21描述的工藝制造具有與圖21和22中示出的形狀類似的形狀的半導(dǎo)體器件100a。
即,除了形成接觸孔160H的工藝改變之外,以上參照?qǐng)D23至26描述的制造半導(dǎo)體器件的方法與以上參照?qǐng)D11至21描述的制造半導(dǎo)體器件的方法基本上相同,因此,可以省略重復(fù)的說明。
圖27是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的框圖。
參照?qǐng)D27,半導(dǎo)體器件2可以包括存儲(chǔ)單元陣列10、行解碼器20、讀出放大器30、列解碼器40、自刷新控制電路50、命令解碼器60、模式寄存器設(shè)置/擴(kuò)展模式寄存器設(shè)置(MRS/EMRS)電路70、地址緩沖器80和數(shù)據(jù)輸入/輸出(I/O)電路90。半導(dǎo)體器件2可以包括以上參照?qǐng)D1至26描述的半導(dǎo)體器件1、100和100a中的至少一個(gè)。
存儲(chǔ)單元陣列10可以包括存儲(chǔ)數(shù)據(jù)并在行方向和列方向上布置的多個(gè)存儲(chǔ)單元。所述多個(gè)存儲(chǔ)單元的每個(gè)可以包括單元電容器和存取晶體管(access transistor)。存取晶體管的柵極可以連接到在行方向上布置的多條字線當(dāng)中的相應(yīng)字線。存取晶體管的源極和漏極之一可以連接到在列方向上布置為多個(gè)的位線BL或者互補(bǔ)位線/BL,另一個(gè)可以連接到單元電容器。
讀出放大器30可以讀出-放大相應(yīng)的存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù),并且可以在相應(yīng)的存儲(chǔ)單元中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。讀出放大器30可以用連接在位線BL和互補(bǔ)位線/BL之間的交叉耦合放大器實(shí)現(xiàn)。
通過數(shù)據(jù)I/O電路90輸入的數(shù)據(jù)DQ可以根據(jù)地址信號(hào)ADD被寫入存儲(chǔ)單元陣列10。從存儲(chǔ)單元陣列10讀取的數(shù)據(jù)DQ可以通過數(shù)據(jù)I/O電路90根據(jù)地址信號(hào)ADD被輸出到外部。地址信號(hào)ADD可以輸入到地址緩沖器80,用于指定數(shù)據(jù)將被寫入其中或者數(shù)據(jù)將從其讀取的存儲(chǔ)單元。地址緩沖器80可以暫時(shí)地存儲(chǔ)從外部輸入的地址信號(hào)ADD。
行解碼器20可以解碼在從地址緩沖器80輸出的地址信號(hào)ADD中包括的行地址,用于指定連接到數(shù)據(jù)將被輸入其中或者數(shù)據(jù)將從其輸出的存儲(chǔ)單元的字線。即,行解碼器20可以在數(shù)據(jù)寫入模式或者數(shù)據(jù)讀取模式中解碼從地址緩沖器80輸出的行地址以使能相應(yīng)的字線。行解碼器20可以在自刷新模式中解碼從地址計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的行地址以使能相應(yīng)的字線。
列解碼器40可以解碼在從地址緩沖器80輸出的地址信號(hào)ADD中包括的列地址,用于指定連接到數(shù)據(jù)將被輸入其中或者數(shù)據(jù)將從其輸出的存儲(chǔ)單元的位線。
存儲(chǔ)單元陣列10可以從由行地址和列地址指定的存儲(chǔ)單元輸出數(shù)據(jù)或者寫入數(shù)據(jù)到該存儲(chǔ)單元中。
命令解碼器60可以接收從外部施加的命令信號(hào)CMD并且可以解碼命令信號(hào)CMD以內(nèi)部地產(chǎn)生被解碼的命令信號(hào)(例如,自刷新進(jìn)入命令、自刷新退出命令)。
MRS/EMRS電路70可以設(shè)置響應(yīng)于MRS/EMRS命令和地址信號(hào)ADD的內(nèi)部模式寄存器,用于指定半導(dǎo)體器件10的操作模式。
半導(dǎo)體器件2可以包括用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的時(shí)鐘電路和接收從外部施加的源電壓以產(chǎn)生或者分配內(nèi)部電壓的電源電路。
自刷新控制電路50可以響應(yīng)于從命令解碼器60輸出的命令控制半導(dǎo)體器件2的自刷新操作。
命令解碼器60可以包括地址計(jì)數(shù)器、計(jì)時(shí)器和芯電壓發(fā)生器(core voltage generator)。響應(yīng)于從命令解碼器60輸出的自刷新進(jìn)入命令,地址計(jì)數(shù)器可以產(chǎn)生行地址信號(hào)用于指定將進(jìn)行自刷新的行地址,并且可以將該行地址信號(hào)施加到行解碼器20。地址計(jì)數(shù)器可以響應(yīng)于從命令解碼器60輸出的自刷新退出命令而終止計(jì)數(shù)操作。
存儲(chǔ)單元陣列10和讀出放大器30可以配置存儲(chǔ)器芯單元。
圖28是示出根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體模塊的主要構(gòu)造的平面圖。
參照?qǐng)D28,半導(dǎo)體模塊1000可以包括模塊板1010、控制芯片1020和多個(gè)半導(dǎo)體封裝1030。控制芯片1020和所述多個(gè)半導(dǎo)體封裝1030可以設(shè)置在模塊板1010上。
所述多個(gè)半導(dǎo)體封裝1030可以每個(gè)包括以上參照?qǐng)D1至26描述的半導(dǎo)體器件1、100和100a中的至少一個(gè)。
圖29是示出包括根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件的系統(tǒng)的框圖。
參照?qǐng)D29,系統(tǒng)2000可以包括控制器2010、輸入/輸出(I/O)單元2020、存儲(chǔ)器件2030和接口2040。系統(tǒng)2000可以是移動(dòng)系統(tǒng)(mobile system)或者發(fā)送或者接收信息的系統(tǒng)。在本發(fā)明構(gòu)思的一些示范實(shí)施方式中,移動(dòng)系統(tǒng)包括個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、便攜式計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)平板、無線電話、移動(dòng)式電話、數(shù)字音樂播放器或者存儲(chǔ)卡??刂破?010控制系統(tǒng)2000中的執(zhí)行程序,并且可以包括微處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微控制器或者與其類似的器件。I/O單元2020可以用于輸入數(shù)據(jù)到系統(tǒng)2000或者從系統(tǒng)2000輸出數(shù)據(jù)。系統(tǒng)2000可以通過利用I/O單元2020連接到外部器件(例如,個(gè)人計(jì)算機(jī)或者網(wǎng)絡(luò)),并且可以與外部器件交換數(shù)據(jù)。I/O單元2020可包括例如鍵區(qū)、鍵盤或者顯示器。
存儲(chǔ)器件2030可以存儲(chǔ)被用于控制器2010的操作的代碼和/或數(shù)據(jù),或者存儲(chǔ)通過控制器2010的處理而獲得的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器件2030包括包含根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式的銷型(pin type)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體器件。例如,存儲(chǔ)器件2030可以包括以上參照?qǐng)D1至26描述的半導(dǎo)體器件1、100和100a中的至少一個(gè)。
接口2040可以是系統(tǒng)2000與另一外部器件之間的數(shù)據(jù)傳輸路徑??刂破?010、I/O單元2020、存儲(chǔ)器件2030和接口2040可以通過總線2050彼此通信。系統(tǒng)2000可以應(yīng)用于移動(dòng)式電話、MP3播放器、導(dǎo)航、便攜式多媒體播放器(PMP)、固態(tài)盤(SSD)和家用電器。
如上所述,根據(jù)實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件可以包括配置有第一接觸插塞和第二接觸插塞的接觸插塞,即使當(dāng)在該處提供第二接觸插塞的接觸孔被擴(kuò)大以確保第一接觸插塞和第二接觸插塞之間的連接的容限時(shí),用于形成空氣間隔物的空氣路徑也可以被擴(kuò)大。因此,可以確保用于形成接觸插塞的工藝容限,并且空氣間隔物可以降低或者消除寄生電容,因此提高器件性能和可靠性。
雖然已經(jīng)參照本發(fā)明構(gòu)思的示范實(shí)施方式具體地示出和描述了本發(fā)明構(gòu)思,但是將理解,可以在其中進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)的各種變化而沒有脫離本發(fā)明構(gòu)思的精神和范圍。
本申請(qǐng)要求于2015年11月27日在韓國知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2015-0167508號(hào)的優(yōu)先權(quán),該韓國專利申請(qǐng)的公開通過引用整體合并于此。