(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023169097
(43)【公開日】2023-11-29
(54)【発明の名称】半導体装置および半導体装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
H10B 43/40 20230101AFI20231121BHJP
H10B 41/27 20230101ALI20231121BHJP
H01L 21/336 20060101ALI20231121BHJP
H01L 21/3205 20060101ALI20231121BHJP
H01L 21/822 20060101ALI20231121BHJP
H10B 41/40 20230101ALI20231121BHJP
H10B 43/27 20230101ALI20231121BHJP
【FI】
H10B43/40
H10B41/27
H01L29/78 371
H01L21/88 S
H01L27/04 T
H10B41/40
H10B43/27
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022193286
(22)【出願日】2022-12-02
(31)【優先権主張番号】10-2022-0059307
(32)【優先日】2022-05-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(71)【出願人】
【識別番号】310024033
【氏名又は名称】エスケーハイニックス株式会社
【氏名又は名称原語表記】SK hynix Inc.
【住所又は居所原語表記】2091, Gyeongchung-daero,Bubal-eub,Icheon-si,Gyeonggi-do,Korea
(74)【代理人】
【識別番号】110000796
【氏名又は名称】弁理士法人三枝国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】キム ジェ ホ
【テーマコード(参考)】
5F033
5F038
5F083
5F101
【Fターム(参考)】
5F033GG01
5F033HH04
5F033HH07
5F033HH08
5F033HH11
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5F101BA01
5F101BA45
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5F101BD30
5F101BD34
5F101BD35
5F101BH11
5F101BH21
(57)【要約】
【課題】安定した構造および改善された特性を有する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【解決手段】半導体装置の製造方法は、基板1のチップ領域2の間に位置したスクライブレーン領域3のうちクロス領域3Bにテスト回路TCを形成するステップと、テスト回路TC上に第1ダミー構造DM1を形成するステップと、基板1のスクライブレーン領域3のうちライン領域3Aにテストパッド29を形成するステップと、スクライブレーン領域3に沿って基板1をカッティングするステップとを含むことができる。
【選択図】
図2A
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板のチップ領域の間に位置したスクライブレーン領域のうちクロス領域にテスト回路を形成するステップと、
前記テスト回路上に第1ダミー構造を形成するステップと、
前記基板のスクライブレーン領域のうちライン領域にテストパッドを形成するステップと、
前記スクライブレーン領域に沿って前記基板をカッティングするステップと
を含む半導体装置の製造方法。
【請求項2】
前記テスト回路と電気的に連結されたインターコネクション構造を形成するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項3】
前記第1ダミー構造を形成するステップは、
前記テスト回路上に少なくとも1つのダミー導電パターンを形成するステップと、
前記少なくとも1つのダミー導電パターン上にダミー積層物を形成するステップと、
前記ダミー積層物を貫通し、前記少なくとも1つのダミー導電パターンそれぞれと連結されたダミーコンタクトプラグを形成するステップとを含む、
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項4】
前記少なくとも1つのダミー導電パターンを形成するステップは、
ダミー導電膜およびソース膜を形成するステップと、
前記ダミー導電膜をエッチングして少なくとも1つのダミー導電パターンを形成するステップと、
前記ソース膜をエッチングしてソース構造を形成するステップとを含む、
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項5】
前記少なくとも1つのダミー導電パターンを形成する時、前記チップ領域それぞれにソース構造を形成する、
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項6】
前記ダミー積層物を形成する時、前記チップ領域にセル積層物を形成する、
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項7】
前記ダミーコンタクトプラグを形成する時、前記チップ領域にセル積層物を貫通し、ソース構造それぞれと連結された支持台を形成する、
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項8】
前記少なくとも1つのダミー導電パターンを貫通し、前記テスト回路と電気的に連結された第1コンタクトプラグを形成するステップと、
前記ダミー積層物を貫通し、前記第1コンタクトプラグと電気的に連結された第2コンタクトプラグを形成するステップと
をさらに含む、請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項9】
前記ダミーコンタクトプラグを形成する時、前記第2コンタクトプラグを形成する、
請求項8に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項10】
前記ダミーコンタクトプラグを形成するステップは、
前記ダミー積層物を貫通する第1開口部および第2開口部を形成するステップと、
前記第1開口部および前記第2開口部上にキャッピング膜を形成するステップと、
前記第1開口部を選択的にオープンさせるステップと、
前記第1開口部内に前記ダミーコンタクトプラグを形成するステップとを含む、
請求項3に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項11】
前記第2開口部を選択的にオープンさせるステップと、
前記第2開口部内に前記テスト回路と電気的に連結された第2コンタクトプラグを形成するステップと
をさらに含む、請求項10に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項12】
前記基板をカッティングするステップは、
前記第1ダミー構造が壊れながら前記チップ領域を保護する、
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項13】
前記ライン領域に第2ダミー構造を形成するステップ
をさらに含む、請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項14】
前記スクライブレーン領域は、第1方向に拡張された第1領域と、前記第1方向と交差した第2方向に拡張された第2領域とを含み、前記クロス領域は、前記第1領域と前記第2領域とが交差する領域である、
請求項1に記載の半導体装置の製造方法。
【請求項15】
チップ領域と、前記チップ領域の間に位置したスクライブレーン領域とを含む基板と、
前記スクライブレーン領域のライン領域に位置するテストパッドと、
前記スクライブレーン領域のクロス領域に位置するテスト回路と、
前記テストパッドと前記テスト回路とを電気的に連結させるインターコネクション構造と、
前記クロス領域に位置する第1ダミー構造とを含む
半導体装置。
【請求項16】
前記スクライブレーン領域は、第1方向に拡張された第1領域と、前記第1方向と交差した第2方向に拡張された第2領域とを含み、前記クロス領域は、前記第1領域と前記第2領域とが交差する領域である、
請求項15に記載の半導体装置。
【請求項17】
前記第1ダミー構造は、
前記テスト回路上に位置した少なくとも1つのダミー導電パターンと、
前記少なくとも1つのダミー導電パターンから突出した少なくとも1つのダミーコンタクトプラグとを含む、
請求項15に記載の半導体装置。
【請求項18】
前記チップ領域に位置し、前記少なくとも1つのダミー導電パターンに対応するレベルに位置したソース構造と、
前記ソース構造上に位置したゲート構造と、
前記ゲート構造を貫通して前記テスト回路と連結され、前記少なくとも1つのダミーコンタクトプラグに対応するレベルに位置したコンタクトプラグと
をさらに含む、請求項17に記載の半導体装置。
【請求項19】
前記ダミー導電パターンは、第1方向および前記第1方向と交差した第2方向に配列された、
請求項17に記載の半導体装置。
【請求項20】
前記少なくとも1つのダミーコンタクトプラグは、酸化物を含む、
請求項17に記載の半導体装置。
【請求項21】
前記インターコネクション構造は、
前記テスト回路と電気的に連結され、前記少なくとも1つのダミー導電パターンのダミー導電パターンの間および前記少なくとも1つのダミーコンタクトプラグのダミーコンタクトプラグの間に拡張された少なくとも1つのコンタクトプラグを含む、
請求項17に記載の半導体装置。
【請求項22】
前記少なくとも1つのダミーコンタクトプラグおよび前記少なくとも1つのコンタクトプラグは、第1方向および前記第1方向と交差した第2方向に配列された、
請求項21に記載の半導体装置。
【請求項23】
前記ライン領域に位置した第2ダミー構造
をさらに含む、請求項15に記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電子装置およびその製造方法に関し、より詳しくは、半導体装置および半導体装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の集積度は、単位メモリセルの占める面積によって主に決定される。最近、基板上に単層でメモリセルを形成する半導体装置の集積度の向上が限界に達していることから、基板上にメモリセルを積層する3次元半導体装置が提案されている。また、このような半導体装置の動作信頼性を向上させるために、多様な構造および製造方法が開発されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本発明の一実施例は、安定した構造および改善された特性を有する半導体装置および半導体装置の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一実施例による半導体装置の製造方法は、基板のチップ領域の間に位置したスクライブレーン領域のうちクロス領域にテスト回路を形成するステップと、前記テスト回路上に第1ダミー構造を形成するステップと、前記基板のスクライブレーン領域のうちライン領域にテストパッドを形成するステップと、前記スクライブレーン領域に沿って前記基板をカッティングするステップとを含むことができる。
【0005】
本発明の一実施例による半導体装置は、チップ領域と、前記チップ領域の間に位置したスクライブレーン領域とを含む基板と、前記スクライブレーン領域のライン領域に位置するテストパッドと、前記スクライブレーン領域のクロス領域に位置するテスト回路と、前記テストパッドと前記テスト回路とを電気的に連結させるインターコネクション構造と、前記クロス領域に位置する第1ダミー構造とを含むことができる。
【発明の効果】
【0006】
本技術によれば、安定した構造を有し、信頼性が向上した半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
図1】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図2A】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図2B】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図2C】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図3A】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図3B】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図3C】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図4A】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図4B】本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【
図5】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法のフローチャートである。
【
図6】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図7A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図7B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図8A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図8B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図9A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図9B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図10A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図10B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図11A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図11B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図12A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図12B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図13A】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図13B】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図14】本発明の一実施例による半導体装置の製造方法を説明するための図である。
【
図15】本発明の一実施例による半導体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】
【0008】
以下、添付した図面を参照して、本発明の技術的思想による実施例を説明する。
【0009】
図1は、本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
【0010】
図1を参照すれば、半導体装置は、基板1を含むことができる。基板1は、チップ領域2と、スクライブレーン領域3とを含むことができる。基板1は、シリコンウエハ、SiGeウエハ、SOIウエハなどの半導体基板であってもよい。
【0011】
チップ領域2は、半導体チップが形成された領域であってもよい。基板1に半導体チップが繰り返し形成され、チップ領域2が第1方向Iおよび第1方向Iと交差した第2方向IIに配列される。スクライブレーン領域3は、チップ領域2の間に位置できる。
【0012】
スクライブレーン領域3は、ライン領域3Aと、クロス領域3Bとを含むことができる。ライン領域3Aは、第1方向Iに拡張された第1領域3A1、または第1方向Iと交差した第2方向IIに拡張された第2領域3A2を含むことができる。クロス領域3Bは、ライン領域3Aが交差する領域に位置できる。クロス領域3Bは、第1領域3A1と第2領域3A2とが交差する領域に位置できる。
【0013】
スクライブレーン領域3に、チップ領域2に位置した半導体チップをテストするためのテスト構造が位置できる。テスト構造は、テスト回路、テストパッド、テスト回路とテストパッドとを電気的に連結させるインターコネクション構造などを含むことができる。また、スクライブレーン領域3にオーバーレイキーやアラインキーのような整列パターンが位置できる。
【0014】
スクライブレーン領域3は、半導体チップを分離するためのダイシング工程で切断される部分であってもよい。スクライブレーン領域3に沿って基板1をカッティングしてチップ領域2それぞれを分離させることができる。ブレードを用いるソーイング工程や、レーザを用いるレーザ工程、またはステルスダイシング工程などの方式で基板1をカッティングすることができる。基板1をカッティングする過程でチップ領域2を保護するためのダミー構造がスクライブレーン領域3に位置できる。
【0015】
前述のような構造によれば、スクライブレーン領域3にテスト構造またはダミー構造が位置してもよい。チップ領域2ではない、スクライブレーン領域3にテスト構造を位置させることにより、半導体チップの集積度を向上させることができる。スクライブレーン領域3にダミー構造を位置させることにより、基板1をカッティングする時、チップ領域2を保護することができる。
【0016】
図2A~
図2Cは、本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
図2Bは、
図2AのA-A’断面図であり、
図2Cは、
図2AのB-B’断面図である。以下、先に説明された内容と重複した内容は省略して説明する。
【0017】
図2Aを参照すれば、半導体装置は、スクライブレーン領域3に位置したダミー構造DMまたはテスト構造Tを含むことができる。
【0018】
ダミー構造DMは、スクライブレーン領域3のライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。ダミー構造DMは、ダミー導電パターン24、ダミーコンタクトプラグ26、またはダミー積層物を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0019】
ダミー導電パターン24は、第1方向Iおよび第1方向Iと交差した第2方向IIに配列される。ダミー導電パターン24それぞれは、第1方向Iまたは第2方向IIに拡張された形状を有することができる。
【0020】
ダミーコンタクトプラグ26は、第1方向Iおよび第1方向Iと交差した第2方向IIに配列される。ダミー導電コンタクトプラグ26は、ダミー導電パターン24と連結される。例えば、1つのダミー導電パターン24に少なくとも1つのダミー導電コンタクトプラグ26が連結される。ダミー導電コンタクトプラグ26は、ダミー導電パターン24の長手方向に沿って第1方向Iまたは第2方向IIに配列される。
【0021】
テスト構造Tは、スクライブレーン領域3のライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。テスト構造Tは、テスト回路、テストパッド29、またはインターコネクション構造を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0022】
インターコネクション構造は、コンタクトプラグ23またはテスト配線22Eを含むことができる。コンタクトプラグ23は、第1方向Iまたは第2方向IIに配列される。コンタクトプラグ23は、ダミー導電パターン24の間に位置できる。例えば、コンタクトプラグ23は、第1方向Iに拡張された形状を有するダミー導電パターン24の間に位置できる。
【0023】
テスト配線22Eは、ライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。テスト配線22Eは、コンタクトプラグ23を介してテスト回路とテストパッド29とを連結することができる。
【0024】
図2Aおよび
図2Bを参照すれば、半導体装置は、基板1、テスト構造T、またはダミー構造DMを含むことができる。ダミー構造DMは、ダミー導電パターン24、ダミーコンタクトプラグ26、またはダミー積層物27を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0025】
ダミー導電パターン24は、クロス領域3Bに位置できる。ダミー導電パターン24は、単一膜または多層膜構造を有することができる。ダミー導電パターン24は、第1ダミー導電パターン24A、第2ダミー導電パターン24B、または第3ダミー導電パターン24Cを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0026】
第1ダミー導電パターン24Aは、ダミー積層物27と離隔して位置できる。第2ダミー導電パターン24Bは、ダミー積層物27と隣接して位置できる。第3ダミー導電パターン24Cは、第1ダミー導電パターン24Aと第2ダミー導電パターン24Bとの間に位置できる。第1ダミー導電パターン24A、第2ダミー導電パターン24B、または第3ダミー導電パターン24Cは、ポリシリコン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0027】
ダミー導電パターン24は、第1保護膜24Dまたは第2保護膜24Eをさらに含むか、これらを組み合わせてさらに含むことができる。第1保護膜24Dは、第1ダミー導電パターン24Aと第3ダミー導電パターン24Cとの間に位置できる。第2保護膜24Eは、第2ダミー導電パターン24Bと第3ダミー導電パターン24Cとの間に位置できる。また、第1保護膜24Dまたは第2保護膜24Eは、酸化物、窒化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0028】
ダミー積層物27は、クロス領域3Bに位置できる。ダミー積層物27は、ダミー導電パターン24上に位置できる。ダミー積層物27は、犠牲膜27Bおよび絶縁膜27Aを含むことができる。例えば、ダミー積層物27は、交互に積層された犠牲膜27Bおよび絶縁膜27Aを含むことができる。
【0029】
ダミーコンタクトプラグ26は、クロス領域3Bに位置できる。ダミーコンタクトプラグ26は、ダミー積層物27を貫通できる。ダミーコンタクトプラグ26は、ダミー導電パターン24上に位置できる。ダミーコンタクトプラグ26は、ダミー導電パターン24の上部面から突出した形状を有することができる。ダミーコンタクトプラグ26は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0030】
ダミー導電パターン24、ダミー積層物27、またはダミーコンタクトプラグ26は、基板1をカッティングする時、壊れながらチップ領域2にストレスが伝達されることを防止または最小化することができる。したがって、基板1をカッティングする時、チップ領域2を保護することができる。
【0031】
コンタクトプラグ23、第1スペーサ25および第2スペーサ28は、ダミー構造DMの一部であるか、テスト構造Tの一部であってもよい。コンタクトプラグ23は、クロス領域3Bに位置できる。コンタクトプラグ23それぞれは、第1コンタクトプラグ23Aと、第2コンタクトプラグ23Bとを含むことができる。第1コンタクトプラグ23Aは、ダミー導電パターン24を貫通できる。第2コンタクトプラグ23Bは、ダミー積層物27を貫通できる。コンタクトプラグ23はそれぞれ、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0032】
図2Aおよび
図2Cを参照すれば、半導体装置は、基板1、テスト構造T、またはダミー構造DMを含むことができる。テスト構造Tは、テスト回路TC、テストパッド29、またはインターコネクション構造22を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0033】
テスト回路TCは、クロス領域3Bに位置できる。テスト回路TCは、基板1上に位置できる。テスト回路TCは、トランジスタ21、キャパシタ、レジスタなどを含むことができる。例えば、トランジスタ21は、第1ジャンクション21A、第2ジャンクション21B、ゲート絶縁膜21C、またはゲート電極21Dを含むことができる。ゲート電極21Dは、基板1上に位置できる。ゲート電極21Dは、導電物質を含むことができる。ゲート電極21Dの両側の基板1内に第1ジャンクション21Aおよび第2ジャンクション21Bが位置できる。第1ジャンクション21Aまたは第2ジャンクション21Bは、n型またはp型不純物を含むことができる。ゲート電極21Dと基板1との間にゲート絶縁膜21Cが位置できる。ゲート絶縁膜21Cは、酸化物、窒化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0034】
テストパッド29は、ライン領域3Aに位置できる。テストパッド29はそれぞれ、半導体チップと電気的に連結可能である。また、テストパッド29は、インターコネクション構造22を介してテスト回路TCと電気的に連結されて、半導体チップをテストするのに用いられる。
【0035】
インターコネクション構造22は、テストパッド29とテスト回路TCとを電気的に連結することができる。インターコネクション構造22は、ライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。インターコネクション構造22は、第1インターコネクション構造22_1、コンタクトプラグ23、または第2インターコネクション構造22_2を含むことができる。第1インターコネクション構造22_1または第2インターコネクション構造22_2は、コンタクトプラグ22A、22D、テスト配線22B、22E、または連結パッド22Cを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。基板1とダミー導電パターン24との間に第1層間絶縁膜4が位置してもよく、ダミー積層物27上に第2層間絶縁膜5が位置してもよい。第1層間絶縁膜4内に第1インターコネクション構造22_1が位置してもよく、第2層間絶縁膜5内に第2インターコネクション構造22_2が位置してもよい。第1インターコネクション構造22_1または第2インターコネクション構造22_2は、アルミニウム、銅、またはタングステンなどの導電物質を含むことができる。
【0036】
コンタクトプラグ23それぞれは、第1コンタクトプラグ23Aと、第2コンタクトプラグ23Bとを含むことができる。第1コンタクトプラグ23Aの側壁が第1スペーサ25によって取り囲まれる。第1スペーサ25は、ダミー導電パターン24と第1コンタクトプラグ23Aとを相互絶縁させるためのものであってもよい。第1スペーサ25は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0037】
第2コンタクトプラグ23Bは、ダミー積層物27を貫通してもよく、第1コンタクトプラグ23Aと連結される。第2コンタクトプラグ23Bは、第1コンタクトプラグ23A上に位置できる。第2コンタクトプラグ23Bは、第1コンタクトプラグ23Aと電気的に連結可能である。第2コンタクトプラグ23Bは、第1コンタクトプラグ23Aと同一の物質を含むか、異なる物質を含むことができる。第2コンタクトプラグ23Bは、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0038】
第2コンタクトプラグ23Bの側壁が第2スペーサ28によって取り囲まれる。第2スペーサ28は、ダミー積層物27と第2コンタクトプラグ23Bとの間に位置できる。第2スペーサ28は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0039】
前述のような構造によれば、スクライブレーン領域3にダミー構造DMが位置する。基板1をカッティングする時、ダミー構造DMが壊れながらチップ領域2にストレスが伝達されることを防止または最小化することができる。したがって、基板1をカッティングする時、チップ領域2を保護することができる。また、クロス領域3Bのダミー構造DMがカッティング時に発生するストレスを吸収することができる。したがって、クロス領域3Bにテスト構造を位置させてもチップ領域2の角を保護することができる。
【0040】
図3A~
図3Cは、本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。
図3Bおよび
図3Cは、
図3AのC-C’断面図である。以下、先に説明された内容と重複した内容は省略して説明する。
【0041】
図3Aを参照すれば、半導体装置は、スクライブレーン領域3に位置したテスト構造Tまたはダミー構造DMを含むことができる。テスト構造Tは、スクライブレーン領域3のライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。ダミー構造DMは、スクライブレーン領域3のライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。
【0042】
図3Aおよび
図3Bを参照すれば、半導体装置は、基板1、第1ダミー構造DM1、第2ダミー構造DM2、またはテスト構造Tを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0043】
第1ダミー構造DM1は、第1ダミー導電パターン34_1、第1ダミーコンタクトプラグ36_1、または第1ダミー積層物37_1を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。第1ダミー構造DM1は、クロス領域3Bに位置できる。
【0044】
第1ダミー導電パターン34_1は、クロス領域3Bに位置できる。第1ダミー導電パターン34_1はそれぞれ、クロス領域3Bに位置できる。第1ダミー導電パターン34_1それぞれは、単一膜または多層膜構造を有することができる。第1ダミー導電パターン34_1は、相互離隔してもよく、第1ダミー導電パターン34_1の間に絶縁膜6が位置してもよい。
【0045】
第1ダミー積層物37_1は、クロス領域3Bに位置できる。第1ダミー積層物37_1は、第1ダミー導電パターン34_1上に位置できる。第1ダミー積層物37_1は、第1犠牲膜37_1Bおよび第1絶縁膜37_1Aを含むことができる。例えば、第1ダミー積層物37_1は、交互に積層された第1犠牲膜37_1Bおよび第1絶縁膜37_1Aを含むことができる。
【0046】
第1ダミーコンタクトプラグ36_1は、クロス領域3Bに位置できる。第1ダミーコンタクトプラグ36_1は、第1ダミー積層物37_1を貫通できる。第1ダミーコンタクトプラグ36_1は、第1ダミー導電パターン34_1上に位置できる。第1ダミーコンタクトプラグ36_1は、第1ダミー導電パターン34_1から突出した形状を有することができる。第1ダミーコンタクトプラグ36_1は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0047】
第2ダミー構造DM2は、第2ダミー導電パターン34_2または第2ダミー積層物37_2を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。第2ダミー構造DM2は、ライン領域3Aに位置できる。
【0048】
第2ダミー導電パターン34_2は、ライン領域3Aに位置できる。第2ダミー導電パターン34_2は、第1ダミー導電パターン34_1と実質的に同一のレベルに位置できる。第2ダミー導電パターン34_2は、第1ダミー導電パターン34_1と連結されるか、相互離隔してもよい。第2ダミー導電パターン34_2は、単一膜または多層膜構造を有することができる。
【0049】
第2ダミー積層物37_2は、ライン領域3Aに位置できる。第2ダミー積層物37_2は、第2ダミー導電パターン34_2上に位置できる。第2ダミー積層物37_2は、第1ダミー積層物37_1と実質的に同一のレベルに位置できる。第2ダミー積層物37_2は、第1ダミー積層物37_1と連結されるか、相互離隔してもよい。
【0050】
第2ダミー積層物37_2は、第2犠牲膜37_2Bと、第2絶縁膜37_2Aとを含むことができる。例えば、第2ダミー積層物37_2は、交互に積層された第2犠牲膜37_2Bおよび第2絶縁膜37_2Aを含むことができる。第2犠牲膜37_2Bは、第1犠牲膜37_1Bと実質的に同一のレベルに位置できる。互いに対応するレベルに位置した第2犠牲膜37_2Bと第1犠牲膜37_1Bとは連結されるか、相互離隔してもよい。第2絶縁膜37_2Aは、第1絶縁膜37_1Aと実質的に同一のレベルに位置できる。互いに対応するレベルに位置した第2絶縁膜37_2Aと第1絶縁膜37_1Aとは連結されるか、相互離隔してもよい。
【0051】
テスト構造Tは、クロス領域3Bおよびライン領域3Aに分散して位置できる。テスト回路TCは、クロス領域3Bに位置できる。テスト回路TCは、基板1上に位置できる。テスト回路TCは、トランジスタ31を含むことができる。例えば、トランジスタ31は、第1ジャンクション31A、第2ジャンクション31B、ゲート絶縁膜31C、またはゲート電極31Dを含むことができる。テストパッド39は、ライン領域3Aに位置できる。テストパッド39はそれぞれ、半導体チップと電気的に連結可能である。また、テストパッド39は、インターコネクション構造32を介してテスト回路TCと電気的に連結されて、半導体チップをテストするのに用いられる。
【0052】
インターコネクション構造32は、テストパッド29とテスト回路TCとを電気的に連結することができる。インターコネクション構造32は、ライン領域3Aまたはクロス領域3Bに位置してもよい。インターコネクション構造32は、第1インターコネクション構造32_1、コンタクトプラグ23、または第2インターコネクション構造32_2を含むことができる。第1インターコネクション構造32_1または第2インターコネクション構造32_2は、コンタクトプラグ32A、32D、テスト配線32B、32E、または連結パッド32Cを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。互いに異なるコンタクトプラグ32Dに連結されたテスト配線32Eは、実質的に同一のレベルに位置するか、互いに異なるレベルに位置してもよい。
【0053】
コンタクトプラグ33は、クロス領域3Bに位置できる。コンタクトプラグ33それぞれは、第1コンタクトプラグ33Aと、第2コンタクトプラグ33Bとを含むことができる。第1コンタクトプラグ33Aは、第1ダミー導電パターン34_1を貫通できる。第1コンタクトプラグ33Aの側壁が第1スペーサ35によって取り囲まれる。第2コンタクトプラグ33Bは、第1ダミー積層物37_1を貫通できる。コンタクトプラグ23はそれぞれ、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0054】
基板1と第1ダミー導電パターン34との間に第1層間絶縁膜4が位置してもよく、第1ダミー積層物37上に第2層間絶縁膜5が位置してもよい。第1層間絶縁膜4内に第1インターコネクション構造32_1が位置してもよく、第2層間絶縁膜5内に第2インターコネクション構造32_2が位置してもよい。第1インターコネクション構造32_1または第2インターコネクション構造32_2は、アルミニウム、銅、またはタングステンなどの導電物質を含むことができる。
【0055】
図3Aおよび
図3Cを参照すれば、半導体装置は、基板1、第1ダミー構造DM1、第2ダミー構造DM2、またはテスト構造Tを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0056】
第2ダミー構造DM2は、第2ダミー導電パターン34_2A、第2ダミーコンタクトプラグ36_2、または第2ダミー積層物37_2を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0057】
第2ダミー導電パターン34_2Aは、ライン領域3Aに位置できる。第2ダミー導電パターン34_2Aは、第1ダミー導電パターン34_1と類似の形状を有することができる。例えば、第2ダミー導電パターン34_2Aは、相互連結されるか、相互離隔してもよい。第2ダミー導電パターン34_2Aは、第1ダミー導電パターン34_1と実質的に同一のレベルに位置できる。第2ダミー導電パターン34_2Aは、単一膜または多層膜構造を有することができる。
【0058】
第2ダミー積層物37_2は、ライン領域3Aに位置できる。第2ダミー積層物37_2は、第2ダミー導電パターン34_2A上に位置できる。第2ダミー積層物37_2は、第1ダミー積層物37_1と実質的に同一のレベルに位置できる。第2ダミー積層物37_2は、犠牲膜37_2Bおよび絶縁膜37_2Aを含むことができる。
【0059】
第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、ライン領域3Aに位置できる。第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、第2ダミー積層物37_2を貫通できる。第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、第2ダミー導電パターン34_2A上に位置できる。第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、第1ダミーコンタクトプラグ36_1と実質的に同一のレベルに位置できる。第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、第2ダミー導電パターン34_2Aの上部面から突出した形状を有することができる。第2ダミーコンタクトプラグ36_2は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0060】
前述のような構造によれば、クロス領域3Bに第1ダミー構造DM1が位置してもよく、ライン領域3Aに第2ダミー構造DM2が位置してもよい。基板1をカッティングする時、第1ダミー構造DM1と第2ダミー構造DM2が連鎖的に壊れながらチップ領域2にストレスが伝達されることを防止または最小化することができる。したがって、基板1をカッティングする時、チップ領域2を保護することができる。
【0061】
図4Aおよび
図4Bを参照すれば、本発明の一実施例による半導体装置の構造を示す図である。以下、先に説明された内容と重複した内容は省略して説明する。
【0062】
図4Aを参照すれば、半導体装置は、チップ領域2に位置したチャネル構造7、ソースコンタクト構造8、ソース構造44、またはセル積層物47を含むことができる。半導体装置は、基板1、トランジスタ41、インターコネクション構造42、またはディスチャージコンタクトプラグDCCをさらに含むか、これらを組み合わせてさらに含むことができる。
【0063】
ソース構造44は、単一膜または多層膜構造を有することができる。ソース構造44は、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのダミー導電パターン24、34_1、34_2、34_2Aと実質的に同一のレベルに位置できる。ダミー導電パターン24、34_1、34_2、34_2Aを形成する時、ソース構造44が形成される。ソース構造44は、第1ソース膜44A、第2ソース膜44B、または第3ソース膜44Fを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。ソース構造44は、ポリシリコン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0064】
第3ソース膜44Fは、第1ソース膜44Aおよび第2ソース膜44Bの間に位置できる。第3ソース膜44Fは、
図2Bまたは
図2Cの第3ダミー導電パターン24Cと実質的に同一のレベルに位置できる。第3ソース膜44Fは、メモリ膜7_1を貫通してチャネル膜7_2と連結される。第3ソース膜44Fは、ポリシリコンを含むことができる。
【0065】
セル積層物47は、ソース構造44上に位置できる。セル積層物47は、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのダミー積層物27、37_1、37_2と実質的に同一のレベルに位置できる。ダミー積層物27、37_1、37_2を形成する時、セル積層物47を形成することができる。セル積層物47は、絶縁膜47Aまたは導電膜47Cを含むことができる。例えば、セル積層物47は、交互に積層された絶縁膜47Aおよび導電膜47Cを含むことができる。ここで、導電膜47Cは、タングステンなどの金属物質を含むことができる。また、導電膜47Cは、ワードラインまたは選択ラインであってもよい。
【0066】
チャネル構造7は、セル積層物47を貫通できる。例えば、チャネル構造7は、交互に積層された絶縁膜47Aおよび導電膜47Cを貫通できる。チャネル構造7は、セル積層物47を貫通するチャネル膜7_2を含むことができる。チャネル構造7は、チャネル膜7_2の側壁を取り囲むメモリ膜7_1またはチャネル膜7_2内の絶縁コア7_3の少なくとも1つをさらに含むことができる。チャネル膜7_2は、シリコン、ゲルマニウムなどの半導体物質を含むことができる。メモリ膜7_1は、ブロッキング膜、データ保存膜、またはトンネリング膜を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。絶縁コア7_3は、酸化物、窒化物、エアギャップなどの絶縁物質を含むことができる。チャネル構造7は、セル積層物47を貫通してソース構造44と連結される。例えば、チャネル膜7_2とソース構造44とが直接連結されるか、エピタキシャル方式で成長した半導体パターンを介してチャネル膜7_2とソース構造44とが連結される。
【0067】
ソースコンタクト構造8は、セル積層物47を貫通できる。例えば、ソースコンタクト構造8は、交互に積層された絶縁膜47Aおよび導電膜47Cを貫通できる。ソースコンタクト構造8は、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cの第2コンタクトプラグ23B、33Bと実質的に同一のレベルに位置できる。ソースコンタクト構造8は、ソースコンタクトプラグ8_1を含むことができ、絶縁スペーサ8_2をさらに含むことができる。ソースコンタクトプラグ8_1は、セル積層物47を貫通してソース構造44と連結される。例えば、ソースコンタクトプラグ8_1は、セル積層物47を貫通して第1ソース膜44Aと電気的に連結可能である。第2コンタクトプラグ23B、33Bを形成する時、ソースコンタクトプラグ8_1を形成することができる。ソースコンタクトプラグ8_1は、絶縁スペーサ8_2によって取り囲まれる。ソースコンタクトプラグ8_1は、ポリシリコン、金属などを含むことができる。絶縁スペーサ8_2は、酸化物、窒化物、エアギャップなどの絶縁物質を含むことができる。
【0068】
基板1上に周辺回路PCが位置できる。基板1は、シリコンウエハなどのような半導体基板であってもよい。基板1内に素子分離膜ISOが位置してもよく、素子分離膜ISOによってアクティブ領域が定義される。周辺回路PCは、
図2B、
図3Bまたは
図3Cのテスト回路TCと実質的に同一のレベルに位置できる。テスト回路TCを形成する時、周辺回路PCを形成することができる。周辺回路PCは、トランジスタ41、キャパシタ、レジスタなどを含むことができる。例えば、トランジスタ41は、第1ジャンクション41A、第2ジャンクション41B、ゲート絶縁膜41C、またはゲート電極41Dを含むことができる。ゲート電極41Dと基板1との間にゲート絶縁膜41Cが位置できる。ゲート絶縁膜41Cおよび素子分離膜ISOは、酸化物、窒化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0069】
インターコネクション構造42は、コンタクトプラグ42Aまたは配線42Bなどを含むことができる。基板1とソース構造44との間に第1層間絶縁膜4が位置してもよく、第1層間絶縁膜4内にインターコネクション構造42が位置してもよい。インターコネクション構造42は、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのインターコネクション構造32_1と実質的に同一のレベルに位置してもよい。インターコネクション構造32_1を形成する時、インターコネクション構造42を形成することができる。コンタクトプラグ42Aまたは配線42Bは、アルミニウム、銅、またはタングステンなどの導電物質を含むことができる。
【0070】
ディスチャージコンタクトプラグDCCは、ソース構造44を貫通できる。ディスチャージコンタクトプラグDCCは、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cの第1コンタクトプラグ23A、33Aと実質的に同一のレベルに位置できる。第1コンタクトプラグ23A、33Aを形成する時、ディスチャージコンタクトプラグDCCを形成することができる。ディスチャージコンタクトプラグDCCは、半導体装置の製造過程でソース構造44内に蓄積される電荷を放出するためのものであってもよい。ディスチャージコンタクトプラグDCCは、インターコネクション構造42を介して基板1に連結される。例えば、基板1がディスチャージ不純物領域DCIを含むことができ、ディスチャージコンタクトプラグDCCは、インターコネクション構造42を介してディスチャージ不純物領域DCIに連結される。ディスチャージコンタクトプラグDCC上に絶縁膜ILが位置できる。絶縁膜ILは、セル積層物47と実質的に同一のレベルに位置するか、異なるレベルに位置してもよい。
【0071】
図4Aおよび
図4Bを参照すれば、半導体装置は、チップ領域2に位置したソース構造44、セル積層物47、コンタクトプラグ43、ダミーセル積層物47D、支持台46A、または第1絶縁スペーサ45Aを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0072】
セル積層物47は、ソース構造44上に位置できる。セル積層物47は、絶縁膜47Aまたは導電膜47Cを含むことができる。例えば、セル積層物47は、交互に積層された導電膜47Cおよび絶縁膜47Aを含むことができる。導電膜47Cは、ワードライン、ビットライン、選択ラインなどであってもよい。
【0073】
ダミーセル積層物47Dは、ソース構造44上に位置できる。ダミーセル積層物47Dは、セル積層物47と実質的に同一のレベルに位置できる。ダミーセル積層物47Dは、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのダミー積層物27、37_1、37_2と実質的に同一のレベルに位置できる。ダミー積層物27、37_1、37_2を形成する時、ダミーセル積層物47Dを形成することができる。ダミーセル積層物47Dは、絶縁膜47Aまたは犠牲膜47Bを含むことができる。例えば、ダミーセル積層物47Dは、交互に積層された犠牲膜47Bおよび絶縁膜47Aを含むことができる。犠牲膜47Bは、製造過程で導電膜47Cに代替されずに残留したものであってもよい。犠牲膜47Bと導電膜47Cは、互いに対応するレベルに位置できる。
【0074】
コンタクトプラグ43それぞれは、第1コンタクトプラグ43Cと、第2コンタクトプラグ43Dとを含むことができる。第1コンタクトプラグ43Cは、ソース構造44を貫通できる。第1コンタクトプラグ43Cは、第1絶縁スペーサ45Aによって取り囲まれる。第1コンタクトプラグ43Cは、ディスチャージコンタクトプラグDCC、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cの第1コンタクトプラグ23A、33Aと実質的に同一のレベルに位置できる。
【0075】
第2コンタクトプラグ43Dは、ダミーセル積層物47Dを貫通できる。第2コンタクトプラグ43Dは、第2絶縁スペーサ48Aによって取り囲まれる。第2コンタクトプラグ43Dは、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cの第2コンタクトプラグ23B、33Bと実質的に同一のレベルに位置できる。第2コンタクトプラグ23B、33Bを形成する時、第2コンタクトプラグ43Dを形成することができる。コンタクトプラグ43はそれぞれ、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0076】
支持台46Aは、ソース構造44上に位置できる。支持台46Aは、セル積層物47またはダミーセル積層物47Dを貫通できる。例えば、支持台46Aは、交互に積層された絶縁膜47Bおよび導電膜47Cを貫通できる。支持台46Aは、交互に積層された犠牲膜47Aおよび絶縁膜47Bを貫通できる。支持台46Aは、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのダミーコンタクトプラグ26、36_1、36_2と実質的に同一のレベルに位置できる。ダミーコンタクトプラグ26、36_1、36_2を形成する時、支持台46Aを形成することができる。
【0077】
支持台46Aは、ソース構造44上に位置できる。支持台46Aは、セル積層物47とダミーセル積層物47Dとの間に位置できる。支持台46Aは、
図2B、
図2C、
図3Bまたは
図3Cのダミーコンタクトプラグ26、36_1、36_2と実質的に同一のレベルに位置できる。ダミーコンタクトプラグ26、36_1、36_2を形成する時、支持台46Aを形成することができる。支持台46Aは、犠牲膜47Bを導電膜47Cに代替する過程で、セル積層物47またはダミーセル積層物47Dが傾斜することを防止または最小化するためのものであってもよい。例えば、支持台46Aの一側の犠牲膜47Bは、導電膜47Cに代替されてもよく、支持台46Aの他側の犠牲膜47Bは残留できる。支持台46Aは、酸化物、窒化物、エアギャップなどの絶縁物質を含むことができる。
【0078】
前述のような構造によれば、チップ領域2に位置したソース構造44とスクライブレーン領域3のダミー導電パターン24、34_1、34_2、34_2Aとが相互対応するレベルに位置してもよく、類似の構造を有することができる。また、セル積層物47またはダミーセル積層物47Dとダミー積層物27、37_1、37_2とが相互対応するレベルに位置してもよく、類似の構造を有することができる。さらに、支持台46Aとダミーコンタクトプラグ26、36_1、36_2とが相互対応するレベルに位置してもよく、類似の構造を有することができる。
【0079】
チップ領域2に半導体チップを形成する時、スクライブレーン領域3にダミー構造を形成することができる。したがって、別の工程を追加することなくスクライブレーン領域3にダミー構造を形成することができる。
【0080】
図5は、本発明の一実施例による半導体装置の製造方法のフローチャートである。
【0081】
図5を参照すれば、基板のスクライブレーン領域にテスト構造の少なくとも一部を形成することができる(S510)。スクライブレーン領域は、基板のチップ領域の間に位置できる。スクライブレーン領域は、ライン領域と、ライン領域が交差したクロス領域とを含むことができる。テスト構造は、テスト回路を含むことができる。
【0082】
次いで、基板のスクライブレーン領域に第1ダミー構造の少なくとも一部を形成することができる(S520)。第1ダミー構造は、ダミー導電膜、ダミー積層物、またはダミーコンタクトプラグを含むことができる。第1ダミー構造を形成する時、第2ダミー構造を形成することができる。第1ダミー構造は、クロス領域に位置してもよく、第2ダミー構造は、ライン領域に位置してもよい。参照として、第1ダミー構造を形成した後にテスト構造を形成するか、第1ダミー構造を形成する時にテスト構造を形成することも可能である。
【0083】
次いで、スクライブレーン領域に沿って基板をカッティングすることができる(S530)。基板をカッティングする時、第1ダミー構造が壊れる。第1ダミー構造が壊れながらチップ領域を保護することができる。
【0084】
【0085】
図6を参照すれば、基板100は、スクライブレーン領域60と、チップ領域70とを含むことができる。スクライブレーン領域60は、ライン領域60Aと、クロス領域60Bとを含むことができる。ライン領域60Aは、第1方向Iに拡張された第1領域60A1、または第1方向Iと交差した第2方向IIに拡張された第2領域60A2を含むことができる。クロス領域60Bは、ライン領域60Aが交差する領域であってもよい。クロス領域は、第1領域60A1と第2領域60A2とが交差する領域であってもよい。チップ領域70は、半導体チップが形成される領域であってもよい。チップ領域70の間にスクライブレーン領域60が位置できる。
【0086】
図6および
図7Aを参照すれば、基板100のスクライブレーン領域60に半導体チップをテストするためのテスト構造を形成することができる。ライン領域60Aまたはクロス領域60Bにテスト構造を形成することができる。テスト構造は、テスト回路TC、テストパッド、テスト回路とテストパッドとを電気的に連結させるインターコネクション構造などを含むことができる。
【0087】
基板100のクロス領域60Bにテスト回路TCを形成することができる。テスト回路TCは、トランジスタ、キャパシタ、レジスタなどを含むことができる。テスト回路TC上にインターコネクション構造を形成することができる。インターコネクション構造は、テスト回路TCに電気的に連結可能である。インターコネクション構造は、テスト配線、コンタクトプラグ、または連結パッドを含むことができる。参照として、ライン領域60Aにテスト回路TCの少なくとも一部が形成されることも可能である。
【0088】
ライン領域60Aまたはクロス領域60Bにダミー構造DMを形成することができる。ダミー構造DMは、ダミー導電膜54、ダミー積層物、またはダミーコンタクトプラグを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。クロス領域60Bに形成されるダミー構造DMを第1ダミー構造と定義することができる。ライン領域60Aに形成されるダミー構造DMを第2ダミー構造と定義することができる。第1ダミー構造と第2ダミー構造を同時に形成するか、別の工程で形成することができる。
【0089】
ライン領域60Aまたはクロス領域60Bにダミー導電膜54を形成することができる。ダミー導電膜54は、第1ダミー導電膜54A、第1保護膜54D、第3ダミー導電膜54C、第2保護膜54E、または第2ダミー導電膜54Bを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。
【0090】
図6、
図7Aおよび
図7Bを参照すれば、基板100のチップ領域70に周辺回路PCを形成することができる。周辺回路PCは、トランジスタ、キャパシタ、レジスタなどを含むことができる。スクライブレーン領域60にテスト回路TCを形成する時、チップ領域70に周辺回路PCを形成することができる。
【0091】
周辺回路PC上にセル構造CSを形成することができる。セル構造CSは、ソース膜64、セル積層物、ダミーセル積層物、または支持台を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。スクライブレーン領域60にダミー構造DMを形成する時、チップ領域70にセル構造CSを形成することができる。
【0092】
チップ領域70にソース膜64を形成することができる。スクライブレーン領域60にダミー導電膜54を形成する時、チップ領域70にソース膜64を形成することができる。ソース膜64は、第1ソース膜64A、第1保護膜64D、ソース犠牲膜64C、第2保護膜64E、または第2ソース膜64Bを含むか、これらを組み合わせて含むことができる。ソース犠牲膜64Cは、後続の工程で第3ソース膜に代替されてもよい。ソース膜は、ポリシリコン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0093】
図6および
図8Aを参照すれば、スクライブレーン領域60にダミー導電膜54を貫通する第1コンタクトプラグ53Aを形成することができる。まず、ダミー導電膜54をエッチングして第1トレンチT1を形成することができる。これにより、ダミー導電膜54がダミー導電パターン54_1にパターニングされる。次いで、第1トレンチT1内に第1コンタクトプラグ53Aを形成することができる。第1コンタクトプラグ53Aは、テスト回路TCと電気的に連結可能である。第1コンタクトプラグ53Aは、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0094】
第1コンタクトプラグ53Aを形成する前に、トレンチT1の内壁に第1スペーサ55を形成することができる。第1スペーサ55は、第1トレンチT1を全体的に満たすようにスペーサ膜を形成した後、マスクパターンをエッチングバリアとしてスペーサ膜をエッチングすることにより形成される。あるいは、第1トレンチT1の内面に沿ってコンフォーマルにスペーサ膜を形成した後、スペーサ膜を全面エッチングして第1スペーサ55を形成することができる。第1スペーサ55は、窒化物、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0095】
図6、
図8Aおよび
図8Bを参照すれば、チップ領域70にソース膜64を貫通する第1コンタクトプラグ63Cを形成することができる。スクライブレーン領域60の第1コンタクトプラグ53Aを形成する時、チップ領域70の第1コンタクトプラグ63Cを形成することができる。まず、ソース膜64をエッチングして第1トレンチT1Aを形成することができる。これにより、ソース膜64がソース構造64_1にパターニングされる。第1トレンチT1A内に第1コンタクトプラグ63Cを形成することができる。第1コンタクトプラグ63Cは、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。第1コンタクトプラグ63Cは、周辺回路PCと電気的に連結可能である。
【0096】
スクライブレーン領域60の第1スペーサ55を形成する時、チップ領域70の第1絶縁スペーサ65Aを形成することができる。第1絶縁スペーサ65Aは、窒化物、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0097】
図6および
図9Aを参照すれば、スクライブレーン領域60にダミー積層物57を形成することができる。ダミー導電パターン54_1上にダミー積層物57を形成することができる。ダミー積層物57は、交互に積層された第1物質膜57Aおよび第2物質膜57Bを含むことができる。第1物質膜57Aは、酸化物などの絶縁物質を含むことができ、第2物質膜57Bは、窒化物などの犠牲物質を含むことができる。
【0098】
図6、
図9Aおよび
図9Bを参照すれば、チップ領域70にセル積層物67を形成することができる。ソース膜64上にセル積層物67を形成することができる。スクライブレーン領域60のダミー積層物57を形成する時、チップ領域70にセル積層物67を形成することができる。セル積層物67は、交互に積層された第1物質膜67Aおよび第2物質膜67Bを含むことができる。第1物質膜67Aは、酸化物などの絶縁物質を含むことができ、第2物質膜67Bは、窒化物などの犠牲物質を含むことができる。
【0099】
次いで、チップ領域70にソース構造64_1と連結されるチャネル構造7Aを形成することができる。チャネル構造7Aは、チャネル膜7A_2を含むことができる。チャネル構造7Aは、チャネル膜7A_2の側壁を取り囲むメモリ膜7A_1またはチャネル膜7A_2内の絶縁コア7A_3の少なくとも1つをさらに含むことができる。チャネル膜7A_2は、シリコン、ゲルマニウムなどの半導体物質を含むことができる。メモリ膜7A_1は、ブロッキング膜、データ保存膜、またはトンネリング膜を含むか、これらを組み合わせて含むことができる。絶縁コア7A_3は、酸化物、窒化物、エアギャップなどの絶縁物質を含むことができる。
【0100】
図6および
図10Aを参照すれば、スクライブレーン領域60に第1開口部OP1を形成することができる。第1開口部OP1は、ダミー積層物57を貫通してもよく、ダミー導電パターン54_1を露出させることができる。スクライブレーン領域60に第2開口部OP2を形成することができる。第2開口部OP2は、ダミー積層物57を貫通してもよく、第1コンタクトプラグ53Aを露出させることができる。第1開口部OP1と第2開口部OP2は、同時に形成されるか、別の工程で形成されてもよい。第1開口部OP1と第2開口部OP2は、実質的に同一の幅を有するか、異なる幅を有することができる。
【0101】
次いで、ダミー積層物57上に第1キャッピング膜5Aを形成することができる。第1キャッピング膜5Aは、ダミー積層物57の上部に形成され、第1開口部OP1または第2開口部OP2を密閉させることができる。第1キャッピング膜5Aは、第1開口部OP1または第2開口部OP2の内面に沿って形成される。第1開口部OP1または第2開口部OP2の内面において、第1キャッピング膜5Aは、第1開口部OP1または第2開口部OP2を完全に満たさない厚さに形成される。第1キャッピング膜5Aは、酸化物、窒化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0102】
図6、
図10Aおよび
図10Bを参照すれば、チップ領域70に第1開口部OP1Aまたは第2開口部OP2Aを形成することができる。第1開口部OP1Aは、セル積層物67を貫通してもよく、ソース構造64_1を露出させることができる。第2開口部OP2Aは、セル積層物67を貫通してもよく、第1コンタクトプラグ63Cを露出させることができる。第1開口部OP1Aと第2開口部OP2Aは、同時に形成されるか、別の工程で形成されてもよい。スクライブレーン領域60の第1開口部OP1を形成する時、チップ領域70の第1開口部OP1Aを形成することができる。スクライブレーン領域60の第2開口部OP2を形成する時、チップ領域70の第2開口部OP2Aを形成することができる。
【0103】
次いで、セル積層物67上に第1キャッピング膜5A1を形成することができる。スクライブレーン領域60の第1キャッピング膜5Aを形成する時、チップ領域70の第1キャッピング膜5A1を形成することができる。第1キャッピング膜5A1は、セル積層物67の上部に形成され、第1開口部OP1Aまたは第2開口部OP2Aを密閉させることができる。第1キャッピング膜5A1は、第1開口部OP1Aまたは第2開口部OP2Aの内面に沿って形成される。第1キャッピング膜5A1は、酸化物、窒化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0104】
図6および
図11Aを参照すれば、スクライブレーン領域60の第1開口部OP1を選択的にオープンさせることができる。例えば、マスクパターンをエッチングバリアとして第1キャッピング膜5Aをエッチングして第1開口部OP1をオープンさせることができる。次いで、第1開口部OP1のの底面に形成された第1キャッピング膜5Aをエッチングしてダミー導電パターン54_1を露出させることができる。これにより、第1開口部OP1の内壁に第1キャッピングパターン5AAが残留できる。
【0105】
図6、
図11Aおよび
図11Bを参照すれば、チップ領域70の第1開口部OP1Aを選択的にオープンさせることができる。例えば、マスクパターンをエッチングバリアとして第1キャッピング膜5A1をエッチングして第1開口部OP1Aをオープンさせることができる。スクライブレーン領域60の第1開口部OP1をオープンさせる時、チップ領域70の第1開口部OP1Aをオープンさせることができる。
【0106】
次いで、第1開口部OP1Aの底面に形成された第1キャッピング膜5A1をエッチングしてソース構造64_1を露出させることができる。これにより、第1開口部OP1Aの内壁に第1キャッピングパターン5A1Aが残留できる。スクライブレーン領域60の第1キャッピングパターン5AAを形成する時、チップ領域70の第1キャッピングパターン5A1Aを形成することができる。
【0107】
図6および
図12Aを参照すれば、スクライブレーン領域60にダミーコンタクトプラグ56を形成することができる。第1開口部OP1内にダミーコンタクトプラグ56を形成することができる。ダミーコンタクトプラグ56は、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。第1開口部OP1内に残留する第1キャッピングパターン5AAは、ダミーコンタクトプラグ56として用いられる。
【0108】
ダミーコンタクトプラグ56を形成する時、第2キャッピング膜5Bが共に形成される。第2キャッピング膜5Bは、第1キャッピング膜5Aによって露出したダミー積層物57上に形成され、第1キャッピング膜5A上に形成されてもよい。
【0109】
図6、
図12Aおよび
図12Bを参照すれば、チップ領域70に支持台66Aを形成することができる。スクライブレーン領域60のダミーコンタクトプラグ56を形成する時、チップ領域70の支持台66Aを形成することができる。支持台66Aは、セル積層物67を貫通してもよく、ソース構造64_1上に形成される。支持台66Aは、酸化物、窒化物、エアギャップなどの絶縁物質を含むことができる。
【0110】
支持台66Aを形成する時、第2キャッピング膜5B1が共に形成される。第2キャッピング膜5B1は、第1キャッピング膜5A1によって露出したソース構造64_1上に形成され、第1キャッピング膜5A1上に形成されてもよい。スクライブレーン領域60の第2キャッピング膜5Bを形成する時、チップ領域70の第2キャッピング膜5B1を形成することができる。
【0111】
図6および
図13Aを参照すれば、スクライブレーン領域60に第2コンタクトプラグ53Bを形成することができる。まず、第2開口部OP2を選択的にオープンさせることができる。例えば、マスクパターンをエッチングバリアとして第1キャッピング膜5Aおよび第2キャッピング膜5Bをエッチングして第2開口部OP2をオープンさせることができる。次いで、第2開口部OP2の底面に形成された第1キャッピング膜5Aをエッチングして第1コンタクトプラグ53Aを露出させることができる。これにより、第2開口部OP2内に第2キャッピングパターン5BBが残留できる。第2開口部OP2内に残留する第2キャッピングパターン5BBは、後続の工程で形成される第2コンタクトプラグ53Bを絶縁させるための第2スペーサ58として用いられる。
【0112】
次いで、第2開口部OP2内に第2コンタクトプラグ53Bを形成することができる。第2コンタクトプラグ53Bは、第1コンタクトプラグ53Aと電気的に連結可能である。第2コンタクトプラグ53Bは、タングステン、金属などの導電物質を含むことができる。
【0113】
図6、
図13Aおよび
図13Bを参照すれば、チップ領域70に第2コンタクトプラグ63Dを形成することができる。スクライブレーン領域60の第2コンタクトプラグ53Bを形成する時、チップ領域70の第2コンタクトプラグ63Dを形成することができる。まず、第2開口部OP2Aを選択的にオープンさせることができる。例えば、マスクパターンをエッチングバリアとして第1キャッピング膜5A1および第2キャッピング膜5B1をエッチングして第2開口部OP2Aをオープンさせることができる。
【0114】
次いで、第2開口部OP2Aの底面に形成された第1キャッピング膜5A1をエッチングして第1コンタクトプラグ63Cを露出させることができる。これにより、第2開口部OP2A内に第2キャッピングパターン5B1Bが残留できる。スクライブレーン領域60の第2キャッピングパターン5BBを形成する時、チップ領域70の第2キャッピングパターン5B1Bを形成することができる。
【0115】
次いで、チップ領域70のソース構造64_1のソース犠牲膜64Cが第3ソース膜64Fに代替されてもよい。まず、セル積層物67を貫通するスリット(図示せず)を形成した後、スリットを介してソース犠牲膜64Cを除去して第3開口部OP3を形成することができる。次いで、第3開口部OP3を介してメモリ膜7A_1をエッチングしてチャネル膜7A_2を露出させることができる。メモリ膜7A_1をエッチングする時、第1保護膜64Dおよび第2保護膜64Eがエッチングされ、第1ソース膜64Aおよび第2ソース膜64Bが露出できる。次いで、第3開口部OP3内に第3ソース膜64Fを形成することができる。第3ソース膜64Fは、チャネル膜7A_2と連結される。第3ソース膜64Fは、ポリシリコンを含むことができる。
【0116】
次いで、チップ領域70のセル積層物67の第2物質膜67Bが第3物質膜67Cに代替されてもよい。第3物質膜67Cは、導電膜であってもよい。第3物質膜67Cは、タングステンなどの金属物質を含むか、シリサイド物質を含むことができる。第2物質膜67Bそれぞれは、全体的に第3物質膜67Cに代替されるか、一部が第3物質膜67Cに代替されてもよい。第2物質膜67Bのうちスリットと近い部分は、第3物質膜67Cに代替されてもよく、離隔した部分は残留できる。例えば、支持台66Aの一側の第2物質膜67Bは、第3物質膜67Cに代替されてもよく、支持台66Aの他側の 第2物質膜67Bは残留できる。これにより、セル積層物67がリアルセル積層物67Rとダミーセル積層物67Dとに分けられる。リアルセル積層物67Rは、交互に積層された第3物質膜67Cおよび第1物質膜67Aを含むことができる。ダミーセル積層物67Dは、交互に積層された第2物質膜67Bおよび第1物質膜67Aを含むことができる。
【0117】
参照として、チャネル構造7A、第3物質膜67C、または第3ソース膜64Fの形成時点は変更可能である。例えば、支持台66Aを形成する前にチャネル構造7A、第3物質膜67C、または第3ソース膜64Fを形成するか、支持台66Aを形成した後にチャネル構造7A、第3物質膜67C、または第3ソース膜64Fを形成することができる。
【0118】
図6および
図14を参照すれば、スクライブレーン領域60に第2コンタクトプラグ53Bと電気的に連結されるインターコネクション構造52を形成することができる。インターコネクション構造52は、ライン領域60Aまたはクロス領域60Bに形成される。インターコネクション構造52は、層間絶縁膜5C内に形成される。インターコネクション構造52は、コンタクトプラグ52Dおよびテスト配線52Eを含むことができる。インターコネクション構造52は、アルミニウム、銅、またはタングステンなどの導電物質を含むことができる。層間絶縁膜5Cは、酸化物などの絶縁物質を含むことができる。
【0119】
参照として、インターコネクション構造52を形成する時、チップ領域に位置したインターコネクション構造を形成することができる。例えば、チャネル構造と連結されたビットラインなどの配線を形成することができる。
【0120】
次いで、スクライブレーン領域60にインターコネクション構造52と電気的に連結されるテストパッド59を形成することができる。テストパッド59は、ライン領域60Aに形成される。テストパッド59は、インターコネクション構造52を介してテスト回路TCと電気的に連結可能である。例えば、テストパッド59は、インターコネクション構造52、第2コンタクトプラグ53B、および第1コンタクトプラグ53Aを介してテスト回路TCと電気的に連結可能である。テストパッド59、インターコネクション構造52、第2コンタクトプラグ53B、第1コンタクトプラグ53A、またはテスト回路は、テスト構造Tに含まれる。
【0121】
図6および
図15を参照すれば、スクライブレーン領域60に沿って基板100をカッティングすることができる。スクライブレーン領域60に沿って基板100をカッティングすれば、チップ領域70を分離させることができる。
【0122】
この時、スクライブレーン領域60に形成されたダミー構造DMが壊れながらチップ領域70にストレスが伝達されることを防止または最小化することができる。例えば、クロス領域60Bに第1ダミー構造が形成され、ライン領域60Aに第2ダミー構造が形成されてもよい。基板100をカッティングする時、第1ダミー構造と第2ダミー構造が連鎖的に壊れながらチップ領域70にストレスが伝達されることを防止または最小化することができる。したがって、基板100をカッティングする時、チップ領域70を保護することができる。
【0123】
クロス領域60Bにテスト構造Tを形成する場合、基板100のカッティング時に発生するストレスがチップ領域70の角に集中し、スラントカット(slant cut)が誘発できる。したがって、クロス領域60Bにダミー構造DMを位置させることにより、クロス領域60Bで誘発されるストレスを吸収してチップ領域70の角を保護することができる。これにより、ライン領域60Aだけでなく、クロス領域60Bにもテスト構造Tを位置させることができる。
【0124】
前述のような製造方法によれば、スクライブレーン領域60にテスト構造Tが形成される。チップ領域70ではない、スクライブレーン領域60にテスト構造Tを位置させることにより、半導体チップの集積度を向上させることができる。スクライブレーン領域60にテスト構造Tまたはダミー構造DMを形成する時、チップ領域70にセル構造CSを形成することができる。したがって、別の工程を追加することなくスクライブレーン領域60にテスト構造Tまたはダミー構造DMを形成することができる。
【0125】
また、スクライブレーン領域60にダミー構造DMを形成することにより、基板100のカッティング時にチップ領域70を保護することができる。クロス領域60Bのダミー構造DMがカッティング時に発生するストレスを吸収することができる。したがって、クロス領域60Bにテスト構造Tを形成しても、基板100のカッティング時にチップ領域70の角が損傷することを最小化または防止することができる。
【0126】
以上、添付した図面を参照して、本発明の技術的思想による実施例を説明したが、これは本発明の概念による実施例を説明するためのものに過ぎず、本発明は上記の実施例に限定されない。特許請求の範囲に記載の本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって実施例に対する多様な形態の置換、変形および変更が可能であり、これも本発明の範囲に属する。
【符号の説明】
【0127】
1、100:基板 2、70:チップ領域
3、60:スクライブレーン領域 3A、60A:ライン領域
3A1、60A1:第1領域 3A2、60A2:第2領域
3B、60B:クロス領域 4、5、5C:層間絶縁膜
5A、5A1:第1キャッピング膜 5AA、5A1A:第1キャッピングパターン
5B、5B1:第2キャッピング膜 5BB、5B1B:第2キャッピングパターン
6:絶縁膜 7、7A:チャネル構造
7_1、7A_1:メモリ膜 7_2、7A_2:チャネル膜
7_3、7A_3:絶縁コア 8:ソースコンタクト構造
8_1:ソースコンタクトプラグ 8_2:絶縁スペーサ
21、31、41:トランジスタ 21A、31A、41A:第1ジャンクション
21B、31B、41B:第2ジャンクション 21C、31C、41C:ゲート絶縁膜
21D、31D、41D:ゲート電極
22、32、42、52:インターコネクション構造
22_1、32_1:第1インターコネクション構造
22_2、32_2:第2インターコネクション構造
22A、22D、32A、32D、42A、52D:コンタクトプラグ
22B、22E、32B、32E、52E:テスト配線
22C、32C:連結パッド 23、33、43:コンタクトプラグ
23A、33A、43C、53A、63C:第1コンタクトプラグ
23B、33B、43D、53B、63D:第2コンタクトプラグ
24、34_1、34_2、54_1:ダミー導電パターン
24A:第1ダミー導電パターン
24B:第2ダミー導電パターン 24C:第3ダミー導電パターン
24D、54D、64D:第1保護膜 24E、54E、64E:第2保護膜
25、35、55:第1スペーサ
26、36_1、36_2、56:ダミーコンタクトプラグ
27、37_1、37_2、57:ダミー積層物
27A、37_1A、37_2A、47A:絶縁膜
27B、37_1B、37_2B、47B:犠牲膜
28、58:第2スペーサ
29、39、59:テストパッド 42B:配線
44、64_1:ソース構造 44A、64A:第1ソース膜
44B、64B:第2ソース膜 44F、64F:第3ソース膜
46A、66:支持台 45A、65A:絶縁スペーサ
47、67:セル積層物 47C:導電膜
47D:ダミーセル積層物 48A:絶縁スペーサ
54:ダミー導電膜 54A:第1ダミー導電膜
54B:第2ダミー導電膜 54C:第3ダミー導電膜
57A、67A:第1物質膜 57B、67B:第2物質膜
64:ソース膜 64C:ソース犠牲膜
67C:第3物質膜 67D:ダミーセル積層物
67R:リアルセル積層物 DM、DM1、DM2:ダミー構造
T:テスト構造 TC:テスト回路
PC:周辺回路 DCC:ディスチャージコンタクトプラグ
DCI:ディスチャージ不純物領域 ISO:素子分離膜
IL:絶縁膜 CS:セル構造
T1、T1A:第1トレンチ OP1、OP1A:第1開口部
OP2、OP2A:第2開口部 OP3:第3開口部