垂直存儲器件的製作方法

2023-10-22 11:05:44 4

示例實施方式涉及垂直存儲器件及其製造方法。更具體地，示例實施方式涉及包括垂直層疊的柵線的垂直存儲器件及其製造方法。

背景技術：

近來，包括關於基板的表面垂直層疊的多個存儲單元的垂直存儲器件已經被發展，用於實現高集成度。在垂直存儲器件中，具有柱形或圓柱形的溝道可以從基板的表面垂直地突出，並且圍繞該溝道的柵線可以反覆地層疊。

隨著垂直存儲器件的集成度變得更大，柵線的數目以及包括溝道和柵線的塊區(block)的數目會增大。因此，會增加垂直存儲器件的複雜性。

技術實現要素：

示例實施方式提供一種具有改善的工藝和操作可靠性的垂直存儲器件。

示例實施方式提供一種製造具有改善的工藝和操作可靠性的垂直存儲器件的方法。

根據示例實施方式，一種垂直存儲器件包括：基板；多個溝道，在基板上，溝道在垂直於基板的頂表面的第一方向上延伸；多條柵線，在基板上層疊在彼此之上，柵線圍繞溝道，柵線沿著第一方向彼此間隔開；多條布線，在柵線上方並電連接到柵線；以及識別圖案(identification pattern)，在基板上處於與至少一個布線的層級(level)相同的層級。

在示例實施方式中，每個層級的柵線可以包括在平行於基板的頂表面的第二方向上延伸的臺階部，布線可以電連接到對應的柵線的臺階部。

在示例實施方式中，識別圖案可以在第二方向上與溝道間隔開，布線設置在溝道與識別圖案之間。

在示例實施方式中，垂直存儲器件還可以包括在基板上且在識別圖案和一條布線之間的虛設布線。

在示例實施方式中，垂直存儲器件還可以包括在第三方向上延伸的位線，該第三方向可以平行於基板的頂表面並交叉第二方向。位線可以連接到溝道中的至少一個。識別圖案和位線可以處於相同的層級。

在示例實施方式中，在平面圖中，識別圖案可以在位線和布線之間。

在示例實施方式中，布線可以設置在基板上方的多個層級，識別圖案可以在與布線中的最下面的布線的層級相同的層級。

在示例實施方式中，布線可以設置在基板上方的多個層級，識別圖案可以設置在與布線中的最上面的布線的層級相同的層級。

在示例實施方式中，層級可以設置在基板上方的多個層級，識別圖案可以設置在所述多個層級中的兩個或更多層級。

在示例實施方式中，識別圖案可以包括多個點狀圖案(dot pattern)、多個線形圖案、以及點狀圖案和線形圖案的組合中的一個。

在示例實施方式中，識別圖案可以包括多個線形圖案，並且線形圖案可以彼此交叉。

在示例實施方式中，識別圖案和布線可以包括相同的導電材料。

根據示例實施方式，一種垂直存儲器件包括：基板；在基板上的多個單元塊；多條布線；以及在基板上的識別圖案。每個單元塊包括：在垂直於基板的頂表面的第一方向上延伸的多個溝道以及在基板上層疊在彼此之上的多條柵線。柵線圍繞溝道。柵線沿著第一方向彼此間隔開。多條布線在柵線上方並電連接到柵線。識別圖案對應於多個單元塊中的至少一個。

在示例實施方式中，識別圖案可以設置在與布線中的至少一個的層級相同的層級。

在示例實施方式中，柵線可以在平行於基板的頂表面的第二方向上延伸。多個單元塊可以沿著第三方向彼此間隔開，該第三方向可以平行於基板的頂表面。第三方向可以交叉第二方向。

在示例實施方式中，垂直存儲器件還可以包括在基板上且在該多個單元塊中的相鄰單元塊之間的切割圖案(cutting pattern)。

在示例實施方式中，基板可以包括單元區和延伸區。溝道可以在單元區上。柵線的端部分可以在延伸區上。切割圖案可以在單元區和延伸區之上延伸。

在示例實施方式中，切割圖案可以是公共源線。

在示例實施方式中，垂直存儲器件還可以包括在基板上並布置在第三方向上的多個塊組(block group)。每個塊組可以包括一組單元塊。

在示例實施方式中，識別圖案可以對於每個塊組被提供。

在示例實施方式中，單元塊中的至少一個還可以包括鄰近於布線的虛設布線。

在示例實施方式中，多個單元塊中的其中可提供識別圖案的單元塊中包括的虛設布線可以具有與虛設布線中的其餘虛設布線不同的形狀。

根據示例實施方式，一種垂直存儲器件包括：基板，包括單元區、延伸區和外圍區；在單元區上的多個垂直溝道；在基板上的柵線，該柵線圍繞垂直溝道，柵線在基板的頂表面上層疊在彼此之上，柵線在單元區和延伸區上延伸；接觸，在延伸區上電連接到柵線；布線，經由接觸電連接到柵線，該布線從延伸區延伸到外圍區；以及識別圖案，在基板上且在柵線中的最上面的柵線上方。

在示例實施方式中，識別圖案可以處於與布線中的至少一個的層級相同的層級。

在示例實施方式中，垂直溝道可以在可垂直於基板的頂表面的第一方向上延伸，柵線可以在第二方向和第三方向上延伸，第二方向和第三方向可以平行於基板的頂表面並可以彼此交叉。

在示例實施方式中，延伸區可以包括第一延伸區和第二延伸區。第一延伸區可以鄰近於單元區在第二方向上的兩個側部。第二延伸區可以鄰近於單元區在第三方向上的兩個側部。外圍區可以包括第一外圍區和第二外圍區。第一外圍區可以鄰近於第一延伸區在第二方向上的側部。第二外圍區可以鄰近於第二延伸區在第三方向上的側部。

在示例實施方式中，接觸和布線可以布置在第一延伸區上，第二延伸區可以用作虛設區。第一外圍區可以是解碼器區，第二外圍區可以是頁面緩衝器區。

在示例實施方式中，垂直存儲器件可以包括在基板上的多個識別圖案。該多個識別圖案可以包括所述識別圖案。該多個識別圖案可以在單元區、第一延伸區、第二延伸區、第一外圍區和第二外圍區中的至少兩個上。

在示例實施方式中，柵線可以包括從基板的頂表面順序地層疊的接地選擇線(GSL)、字線和串選擇線(SSL)。第一延伸區可以包括相對於單元區彼此面對的第一接觸區和第二接觸區。

在示例實施方式中，布線可以包括在第一接觸區上電連接到GSL和字線的第一布線以及在第二接觸區上電連接到SSL的第二布線。

在示例實施方式中，識別圖案可以包括鄰近於第一布線的第一識別圖案以及鄰近於第二布線的第二識別圖案。

根據示例實施方式，一種製造垂直存儲器件的方法包括：在基板上形成模製結構，形成模製結構包括在基板上交替且重複地形成絕緣中間層和犧牲層；在基板上形成延伸穿過模製結構的溝道；形成線性地延伸穿過模製結構的開口；通過開口去除犧牲層；在從其去除犧牲層的空間中形成柵線；形成電連接到柵線的第一布線；在基板上且在與第一布線的層級相同的層級形成識別圖案；通過經由第一布線施加電信號來檢測故障；以及在第一布線上方形成第二布線，第二布線電連接到第一布線中的至少一條。

在示例實施方式中，檢測故障可以包括利用識別圖案作為地址標識引導物(address identification guide)和參考圖案中的一個。

在示例實施方式中，該方法可以包括在基板上形成多個單元塊。單元塊可以由溝道、柵線和第一布線限定。檢測故障可以包括利用識別圖案作為用於從多個單元塊選擇期望的單元塊的地址標識引導物或參考圖案。

在示例實施方式中，第一布線和識別圖案可以通過相同的圖案化工藝形成。

根據示例實施方式，一種垂直存儲器件包括：基板，包括單元區、延伸區和外圍區；單元塊，包括層疊在彼此之上的柵線和穿過柵線垂直地延伸的溝道；在單元塊上的絕緣層，絕緣層在單元區、延伸區和外圍區上延伸；以及在絕緣層上的導電圖案。導電圖案包括在絕緣層上彼此間隔開的布線和識別圖案。布線電連接到柵線，識別圖案處於基板上方的與布線的層級相同的層級。

在示例實施方式中，導電圖案可以包括在基板上方的與布線和識別圖案的層級相同的層級的位線，位線可以電連接到溝道，並且位線可以與布線和識別圖案間隔開。

在示例實施方式中，導電圖案可以包括虛設圖案，虛設圖案可以與處於相同層級的布線和識別圖案間隔開，識別圖案可以在外圍區之上。

在示例實施方式中，垂直存儲器件還可以包括在單元塊上的位線以及在位線和絕緣層之上的第二絕緣層。絕緣層可以是第一絕緣層，導電圖案可以在第二絕緣層之上。

在示例實施方式中，布線和識別圖案可以由相同的材料形成。

附圖說明

從如附圖所示的發明構思的非限制實施方式的更詳細描述，發明構思的以上和其它的特徵將變得明顯，附圖中相同的附圖標記在不同的視圖中始終指代相同的部件。附圖不必按比例，而是重點在於示出發明構思的原理。在附圖中：

圖1是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖；

圖2至圖4是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖和截面圖；

圖5是示出單元塊中包括的布線的布置的示意圖；

圖6至圖9示出根據示例實施方式的識別圖案的形狀；

圖10至圖35是示出根據示例實施方式的製造垂直存儲器件的方法的截面圖和俯視平面圖；

圖36至圖38是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的截面圖；

圖39是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖；

圖40至圖42是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖和截面圖；

圖43是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖；以及

圖44是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖。

具體實施方式

在下文將參照附圖更充分地描述各種示例實施方式，附圖中示出示例實施方式。然而，本發明構思可以以許多不同的形式實施，而不應被解釋限於這裡闡述的示例實施方式。而是，提供這些示例實施方式使得本描述將徹底和完整，並將發明構思的範圍充分地傳達給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，可以誇大層和區域的尺寸和相對尺寸。附圖中的相同的附圖標記和/或數字表示相同的元件，因此可以不必重複對它們的描述。

將理解，當一元件或層被稱為在另一元件或層「上」、「連接到」或「聯接到」另一元件或層時，它可以直接在另一元件或層上、直接連接或聯接到另一元件或層，或者可以存在居間的元件或層。相反，當一元件被稱為「直接在」另一元件或層「上」、「直接連接到」或「直接聯接到」另一元件或層時，不存在居間的元件或層。用於描述元件或層之間的關係的其它詞語應當以類似的方式解釋(例如，「在...之間」與「直接在...之間」、「相鄰」與「直接相鄰」、「在...上」與「直接在...上」)。如這裡所用的，術語「和/或」包括一個或多個相關列舉項目的任意和所有組合。

將理解，儘管這裡可以使用術語第一、第二、第三、第四等來描述各種元件、部件、區域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區域、層和/或部分不應受到這些術語限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一元件、部件、區域、層或部分區別開。因此，以下討論的第一元件、部件、區域、層或部分可以被稱為第二元件、部件、區域、層或部分，而沒有背離本發明構思的教導。

為了描述的方便，這裡可以使用空間關係術語諸如「在…下面」、「在…下方」、「下」、「上方」、「上」等來描述一個元件或特徵與另一個(些)元件或特徵的如附圖所示的關係。將理解，空間關係術語旨在涵蓋除了附圖中繪出的方向之外器件在使用或操作中的不同取向。例如，如果附圖中的器件被翻轉，被描述為在其它元件或特徵的「下方」或「下面」的元件將會取向在其它元件或特徵的「上方」。因此，示範性術語「在…下方」可以涵蓋之上和之下兩種取向。器件也可以另外地取向(旋轉90度或處於其它的取向)，這裡使用的空間關係描述語被相應地解釋。

這裡使用的術語僅是為了描述特定示例實施方式的目的，而不意在限制本發明構思。如這裡所用的，單數形式「一」、「一個」和「該」旨在也包括複數形式，除非上下文清楚地另外指示。還將理解的，當在本說明書中使用時，術語「包括」和/或「包含」指定所述特徵、整體、步驟、操作、元件、和/或部件的存在，但是不排除一個或多個其它特徵、整體、步驟、操作、元件、部件和/或其組的存在或添加。

這裡參照截面圖描述了示例實施方式，該截面圖是理想化的示例實施方式(和中間結構)的示意圖。因而，由於例如製造技術和/或公差引起的圖示形狀的變化是可預期的。因此，示例實施方式不應被解釋為限於這裡所示的區域的特定形狀，而是包括由於例如由製造引起的形狀偏差。例如，被示出為矩形的注入區將通常具有圓化或彎曲的特徵和/或在其邊緣處的注入濃度的梯度而不是從注入區到非注入區的二元變化。類似地，通過注入形成的埋入區可以導致在埋入區和通過其發生注入的表面之間的區域中的某些注入。因此，附圖中示出的區域在本質上是示意性的，它們的形狀不旨在示出器件的區域的實際形狀並且不旨在限制本發明構思的範圍。

除非另外地限定，否則這裡使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)都具有本發明構思所屬的領域內的普通技術人員通常理解的相同的含義。還將理解的，術語諸如在通用字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術的背景中的涵義一致的涵義，而不應被解釋為理想化或過度正式的含義，除非這裡明確地如此限定。

儘管一些截面圖的對應平面圖和/或透視圖可以不被示出，但是這裡示出的器件結構的截面圖為多個器件結構提供支持，該多個器件結構沿著兩個不同的方向(如將在平面圖中示出的)和/或在三個不同的方向上(如將在透視圖中示出的)延伸。該兩個不同的方向可以彼此垂直或可以不彼此垂直。該三個不同的方向可以包括可垂直於所述兩個不同的方向的第三方向。多個器件結構可以被集成在相同的電子器件中。例如，當在截面圖中示出器件結構(例如存儲單元結構或電晶體結構)時，電子器件可以包括多個器件結構(例如存儲單元結構或電晶體結構)，如將由該電子器件的平面圖示出的。該多個器件結構可以布置成陣列和/或二維圖案。

基本上垂直於基板的頂表面的方向被稱為第一方向，基本上平行於基板的頂表面並彼此交叉的兩個方向被稱為第二方向和第三方向。例如，第二方向和第三方向基本上彼此垂直。另外，由箭頭表示的方向和其相反方向被認為是相同的方向。上述方向的定義在本說明書中的所有附圖中都是相同的。

圖1是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖。圖2至圖4是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖和截面圖。為了描述的方便，一些絕緣結構的圖示在圖2中被省略。

參照圖1和圖2，垂直存儲器件可以包括基板100，基板100包括單元區C、延伸區E1和E2以及外圍區P1和P2。

如圖2所示，設置在垂直溝道結構136(見圖3和圖4)上的襯墊137可以布置在單元區C上，多條柵線160(例如160a至160f)可以圍繞垂直溝道結構136並可以沿著第一方向層疊。

延伸區可以包括第一延伸區E1和第二延伸區E2。例如，一對第一延伸區E1可以位於單元區C的在第二方向上的兩個側部處。第一外圍區P1可以在第二方向上鄰近於第一延伸區E1且在基板100的外圍部分處。

在示例實施方式中，柵線160的臺階部可以布置在第一延伸區E1上。第一布線180可以經由第一接觸172電連接到每個臺階部。柵線160的在第一延伸區E1上的臺階部可以用作接觸墊。

例如，第一布線180可以在第二方向上從第一延伸區E1延伸到第一外圍區P1。

布線墊181可以在第一外圍區P1上形成在第一布線180的端部處。例如，第一布線180可以經由布線墊181電連接到外圍電路接觸176(見圖3)。

虛設布線184可以進一步布置在第一外圍區P1上以鄰近第一布線180。在示例實施方式中，虛設布線184可以處於與第一布線180相同的層級，並可以用作用於識別第一外圍區P1的標記。

一對第二延伸區E2可以位於單元區C的在第三方向上的兩個側部處。柵線160的臺階部也可以布置在第二延伸區E2上。在示例實施方式中，第一布線180和/或第一接觸172可以不布置在第二延伸區E2上，第二延伸區E2可以被分配作為虛設區。

第二外圍區P2可以在第三方向上鄰近於第二延伸區E2且在基板100的外圍部分處。

切割圖案157可以設置在單元區C和第一延伸區E1上，並可以延伸穿過柵線160。

在示例實施方式中，切割圖案157可以在第二方向上貫穿單元區C和第一延伸區E1延伸，並可以沿著第一方向交叉或切斷柵線160。多個切割圖案157可以沿著第三方向布置在單元區C上。

多個單元塊可以由切割圖案157限定。如圖1所示，第一至第三單元塊CB1、CB2和CB3可以由兩個切割圖案157限定。切割圖案157的數目和單元塊的數目可以取決於垂直存儲器件的容量和集成度而更大。

每個單元塊可以包括：柵線160，可被切割圖案157切割並沿著第一方向層疊；垂直溝道結構136，延伸穿過柵線160；以及第一布線180，電連接到柵線160的臺階部。在示例實施方式中，單元塊還可以包括虛設布線184。

第一外圍區P1可以用作解碼器區，用於選擇單元塊或將信號施加到第一布線180。

在示例實施方式中，識別圖案186可以被包括在單元塊中的至少一個中。在示例實施方式中，識別圖案186可以處於與第一布線180的層級相同的層級，並可以設置在第一外圍區P1上。

在示例實施方式中，識別圖案186可以鄰近於虛設布線184。例如，如圖1所示，識別圖案186可以被包括在第二單元塊CB2中(或在第二方向上挨著第二單元塊CB2)。在此情況下，包括在第二單元塊CB2中的虛設布線184可以具有與第一單元塊CB1和第三單元塊CB3中的虛設布線184的形狀不同的形狀。

例如，第二單元塊CB2中包括的虛設布線184可以比第一單元塊CB1和第三單元塊CB3中包括的虛設布線184更短。

識別圖案186可以用作第一外圍區P1上的地址標識引導物，用於例如施加信號和/或選擇單元塊。由於單元塊可以具有彼此基本相同或相似的結構並可以包括重複的圖案，所以在搜索地址或進行各種檢測時會不容易確定期望的單元塊。然而，識別圖案186可以被包括在單元塊中的至少一個中，參考圖案可以被提供用於地址標識。

此外，虛設布線184也可以用作用於識別垂直存儲器件的地址和/或區域的參考圖案。

例如，如圖1和圖2所示，識別圖案186可以包括可在不同的方向上延伸的線形圖案的組合。然而，識別圖案186的形狀可以考慮到識別或圖案化工藝的方便而改變。

位線182可以例如在第三方向上延伸並可以經由襯墊137電連接到垂直溝道結構136。多個位線182可以沿著第二方向布置在單元區C上。

在示例實施方式中，位線182可以延伸貫穿單元區C和鄰近於單元區C的一對第二延伸區E2。在示例實施方式中，位線182可以延伸到第二外圍區P2。第二外圍區P2可以用作頁面緩衝器區。

在下文，將參照圖3和圖4更詳細地描述垂直存儲器件的元件和構造。圖3和圖4是分別沿圖2的線I-I』和II-II』截取的截面圖。

基板100可以包括半導體材料，例如矽和/或鍺。在示例實施方式中，基板100可以包括單晶矽。例如，基板100可以用作垂直存儲器件的主體和/或p型阱。

垂直溝道結構136可以在單元區C上沿第一方向延伸穿過柵線160和絕緣中間層圖案116(例如116a至116g)。垂直溝道結構136可以包括溝道132、電介質層結構130和填充絕緣圖案134。在示例實施方式中，半導體圖案127可以插置在基板100和垂直溝道結構136之間。

溝道132可以具有中空的圓柱形狀或杯形狀。溝道132可以包括多晶矽或單晶矽，並可以在其一部分中包括p型雜質諸如硼(B)。

填充絕緣圖案134可以填充溝道132的內部空間，並可以具有實心圓柱形狀或柱形狀。填充絕緣圖案134可以包括絕緣材料諸如矽氧化物。在示例實施方式中，溝道132可以具有柱形狀或實心圓柱形狀，填充絕緣圖案134可以被省略。

電介質層結構130可以形成在溝道132的外側壁上。電介質層結構130可以具有吸管(straw)形狀或圓柱殼形狀。

電介質層結構130可以包括從溝道132的外側壁順序地層疊的隧道絕緣層、電荷存儲層和阻擋層。阻擋層可以包括矽氧化物或金屬氧化物，諸如鉿氧化物或鋁氧化物。電荷存儲層可以包括氮化物諸如矽氮化物或金屬氧化物，隧道絕緣層可以包括氧化物諸如矽氧化物。例如，電介質層結構130可以具有氧化物-氮化物-氧化物(ONO)分層結構。

半導體圖案127可以包括單晶矽或多晶矽。半導體圖案127可以與電介質層結構130的底部和溝道132的底部接觸。

襯墊137可以形成在垂直溝道結構136上。例如，襯墊137可以電連接到例如位線182，並可以用作源/漏極區，電荷可以通過該源/漏極區移動或傳輸到溝道132。襯墊137可以包括多晶矽或單晶矽，並可以可選地摻雜有n型雜質，諸如磷(P)或砷(As)。

如圖2所示，多個襯墊137可以沿著第二方向布置在單元區C上，使得襯墊行可以被限定，並且多個襯墊行可以布置在第三方向上。垂直溝道結構136也可以根據襯墊137的布置來布置。例如，多個垂直溝道結構136可以沿著第二方向布置在單元區C上以形成溝道行，並且多個溝道行可以布置在第三方向上。

柵線160可以形成在電介質層結構130或半導體圖案127的外側壁上，並可以沿著第一方向彼此間隔開。在示例實施方式中，每條柵線160可以部分地圍繞至少一個溝道行中包括的溝道132或垂直溝道結構136並可以在第二方向上延伸。

在示例實施方式中，每條柵線160可以圍繞一定數目的溝道行，例如4個溝道行。在此情況下，柵線層疊結構可以由4個溝道行和圍繞該4個溝道行的柵線160限定。多個柵線層疊結構可以沿著第三方向布置。

在示例實施方式中，柵線160在第二方向上的寬度或長度可以從基板100的頂表面沿著第一方向減小。例如，如圖3所示，多條柵線160可以層疊成金字塔形狀或階梯形狀。

因此，每個層級的柵線160可以包括在第二方向上從處於其上面的層級的柵線160突出的臺階部，柵線160的臺階部可以布置在第一延伸區E1上。

柵線160可以包括接地選擇線(GSL)、字線和串選擇線(SSL)。例如，最下面的柵線160a可以用作GSL。最上面的柵線160f可以用作SSL。在GSL和SSL之間的柵線160b至160e可以用作字線。

GSL(例如柵線160a)可以橫向地圍繞半導體圖案127。字線(例如柵線160b至160e)和SSL(例如柵線160f)可以橫向地圍繞溝道132或電介質層結構130。

考慮到垂直存儲器件的電路設計和集成度，柵線可以以增加的層級形成，例如16個層級、24個層級、32個層級、48個層級等。SSL可以在兩個或更多層級形成。

柵線160可以包括金屬諸如鎢(W)、金屬氮化物和/或金屬矽化物。在示例實施方式中，柵線可以具有包括金屬氮化物(諸如鎢氮化物)和金屬的多層結構。

絕緣中間層圖案116可以設置在第一方向上相鄰的柵線160之間。絕緣中間層圖案116可以包括基於矽氧化物的材料，例如二氧化矽(SiO2)、矽碳氧化物(SiOC)或矽氟氧化物(SiOF)。包括在一個柵線層疊結構中的柵線160可以通過絕緣中間層圖案116彼此絕緣。在示例實施方式中，絕緣中間層圖案116可以沿著第一方向層疊成與柵線160基本相同或相似的金字塔形狀或階梯形狀。

包括例如電晶體的外圍電路可以形成在基板100的第一外圍區P1上。電晶體可以包括柵極結構108和第一雜質區103。柵極結構108可以包括柵極絕緣圖案102、柵電極104和柵極掩模106。在示例實施方式中，外圍電路保護層109可以形成在第一外圍區P1上。

覆蓋柵線160的臺階部的模製保護層120可以形成在柵線層疊結構的側部上。模製保護層120也可以覆蓋第一外圍區P1上的外圍電路保護層109。

外圍電路保護層109和模製保護層120可以包括絕緣材料，例如矽氧化物。

第一上部絕緣層140可以形成在模製保護層120、最上面的絕緣中間層圖案116g和襯墊137上。

切割圖案157可以插置在柵線層疊結構之間。絕緣圖案155可以形成在切割圖案157的側壁上。例如，切割圖案157和絕緣圖案155可以延伸穿過第一上部絕緣層140、柵線160、絕緣中間層圖案116和模製保護層120，並可以在第二方向上延伸。包括一定數目的溝道行(例如4個溝道行)的柵線層疊結構可以由切割圖案157和絕緣圖案155限定。

在示例實施方式中，切割圖案157可以用作垂直存儲器件的公共源線(CSL)。切割圖案157和包括在柵線層疊結構中的柵線160可以通過絕緣圖案155彼此絕緣。

切割圖案157可以包括金屬，例如鎢或銅。絕緣圖案155可以包括例如矽氧化物。

雜質區105(見圖4)可以形成在基板100的上部，在切割圖案157和絕緣圖案155下面。第一雜質區105可以與切割圖案157一起在第二方向上延伸。

第二上部絕緣層170可以形成在第一上部絕緣層140上，並可以覆蓋切割圖案157和絕緣圖案155。

第一接觸172可以延伸穿過第二上部絕緣層170、第一上部絕緣層140、模製保護層120和/或絕緣中間層圖案116以電連接到處於每個層級的柵線160。

在示例實施方式中，第一接觸172可以分布在第一延伸區E1上，並可以電連接到柵線160的臺階部。在示例實施方式中，對於一個柵線層疊結構中包括的柵線160的每個臺階部可以提供第一接觸172。

電連接到襯墊137的位線接觸174可以設置在單元區C上。例如，位線接觸174可以穿過第二上部絕緣層170和第一上部絕緣層140形成從而與襯墊137接觸。多個位線接觸174可以形成為與襯墊137基本上相同或相似的布置。

在示例實施方式中，外圍電路接觸176可以形成在第一外圍區P1上。外圍電路接觸176可以例如延伸穿過第二上部絕緣層170、第一上部絕緣層140、模製保護層120和外圍電路保護層109，並可以電連接到第一雜質區103。

第一布線180可以設置在第二上部絕緣層170上以電連接到第一接觸172。在示例實施方式中，第一布線180可以基於包括在一個柵線層疊結構中的柵線160的數目來提供。例如，六條第一布線180可以對應於一個柵線層疊結構。

在示例實施方式中，第一布線180可以在第二方向上延伸貫穿第一延伸區E1和第一外圍區P1，並且還可以經由布線墊181(見圖2)電連接到外圍電路接觸176。

位線182、虛設布線184和識別圖案186可以設置在第二上部絕緣層170上，如參照圖2所述的。在示例實施方式中，位線182、第一布線180、虛設布線184和識別圖案186可以位於基本上相同的層級。

圖5是示出單元塊中包括的布線的布置的示意圖。

如參照圖1至圖4所述的，第一布線180和虛設布線184可以被包括在每個單元塊中，多個單元塊可以沿著第三方向重複地布置。因此，布線可以以基本上相同或相似的圖案沿著第三方向重複地布置。

參照圖5，例如第一至第三單元塊CB1、CB2和CB3可以限定一個塊組BG，多個塊組BG可以沿著第三方向布置。

在示例實施方式中，至少一個識別圖案186可以提供在每個塊組BG中。例如，識別圖案186可以提供在每個塊組BG的第一單元塊CB1中。

如上所述，布置成重複的圖案的布線可以基於單元塊和塊組BG來劃分，識別圖案186可以插入每個塊組中。因此，當施加信號、檢測缺陷等時可以容易地進行地址標識，並且可以精確地選擇期望的單元塊。

塊組BG中包括的單元塊的數目以及識別圖案186的位置和形狀可以不被限制為如圖5所示的。

圖6至圖9示出根據示例實施方式的識別圖案的形狀。

參照圖6，識別圖案286a可以包括多個點狀圖案或島圖案的組合。因此，識別圖案286a可以與具有線形狀的相鄰布線容易地區別開。

參照圖7，識別圖案286b可以包括在相同的方向上延伸的線形圖案的組合。包括在識別圖案286b中的線形圖案可以比相鄰的布線(例如第一布線180和虛設布線184)短。因此，識別圖案286b可以與相鄰的布線容易地區別開。

參照圖8，識別圖案286c可以包括在不同的方向上延伸的線形圖案。例如，識別圖案286c可以包括彼此交叉的線形圖案。

參照圖9，識別圖案286d可以包括多個點狀圖案或島圖案和至少一個線形圖案的組合。

然而，考慮到相對於相鄰布線的獨特性，識別圖案的形狀可以被適當地改變。

在示例實施方式中，識別圖案可以具有字符(或字母)形狀，例如字母字符或韓國語的字符。在示例實施方式中，識別圖案可以具有賦予次序的形狀，例如數字或羅馬字母。

圖10至圖35是示出根據示例實施方式的製造垂直存儲器件的方法的截面圖和俯視平面圖。例如，圖10至圖35示出製造圖1至圖4中示出的垂直存儲器件的方法。

具體地，圖13、20、24、27、31和33是示出該方法的俯視平面圖。圖10、11、12、14、16、18、22、25、29、32和34是沿俯視平面圖中指定的線I-I』且沿著第一方向截取的截面圖。圖15、17、19、21、23、26、28、30和35是沿俯視平面圖中指定的線II-II』且沿著第一方向截取的截面圖。

為了描述的方便，一些絕緣結構的圖示在圖13、20、24、27、31和33中被省略。

參照圖10，外圍電路可以形成在基板100上。

如參照圖1所述的，基板100可以包括單元區C、第一延伸區E1和第二延伸區E2以及第一外圍區P1和第二外圍區P2。在示例實施方式中，外圍電路可以形成在鄰近於第一延伸區E1的第一外圍區P1上。

基板100可以包括半導體(例如單晶矽或單晶鍺)並可以用作垂直存儲器件的主體和/或p型阱。外圍電路可以包括例如由柵極結構108和第一雜質區103限定的電晶體。

例如，柵極絕緣層、柵電極層和柵極掩模層可以順序地形成在基板100上。柵極掩模層可以被部分地蝕刻以形成柵極掩模106。柵電極層和柵極絕緣層可以利用柵極掩模106作為蝕刻掩模被部分地蝕刻以形成柵電極104和柵極絕緣圖案102。因此，可以形成包括順序地層疊在基板100上的柵極絕緣圖案102、柵電極104和柵極掩模106的柵極結構108。

柵極絕緣層可以由矽氧化物或金屬氧化物形成。柵電極層可以由金屬、金屬氮化物、金屬矽化物或摻雜的多晶矽形成。柵極掩模層可以由矽氮化物形成。柵極絕緣層、柵電極層和柵極掩模層可以通過化學氣相沉積(CVD)工藝、等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝、高密度等離子體化學氣相沉積(HDP-CVD)工藝、原子層沉積(ALD)工藝以及濺射工藝中的至少一種形成。在示例實施方式中，柵極絕緣層可以通過對基板100的頂表面進行熱氧化工藝而形成。

離子注入工藝可以利用柵極結構108作為注入掩模來進行，從而鄰近於柵極結構108在第一外圍區P1中的基板100的上部形成第一雜質區103。

在示例實施方式中，包括例如矽氮化物的間隔物可以進一步形成在柵極結構108的側壁上。

覆蓋電晶體的外圍電路保護層109可以進一步形成。例如，覆蓋第一雜質區103和柵極結構108的保護層可以形成在基板100上。保護層的形成在單元區C和第一延伸區E1上的部分可以被去除以形成外圍電路保護層109。保護層可以形成為氧化物層。

參照圖11，階梯模製結構可以形成在基板100的單元區C以及延伸區E1和E2上。

在示例實施方式中，絕緣中間層112(例如112a至112g)和犧牲層114(例如114a至114f)可以形成在基板100上以形成模製結構。

絕緣中間層112可以由基於氧化物的材料例如二氧化矽、矽碳氧化物和/或矽氟氧化物形成。犧牲層114可以由相對於絕緣中間層112可具有蝕刻選擇性的材料形成並可以通過溼蝕刻工藝容易地去除。例如，犧牲層114可以由基於氮化物的材料例如矽氮化物和/或矽硼氮化物形成。

絕緣中間層112和犧牲層114可以通過CVD工藝、PECVD工藝、旋塗工藝等形成。在示例實施方式中，最下面的絕緣中間層112a可以通過熱氧化工藝或自由基氧化(radical oxidation)工藝形成在基板100的頂表面上。在示例實施方式中，考慮到襯墊137(見圖18)的形成，最上面的絕緣中間層112g可以形成為具有相對大的厚度。

犧牲層114可以在隨後的工藝中去除從而為GSL、字線和SSL提供空間。因此，絕緣中間層112和犧牲層114的數目可以考慮到GSL、字線和SSL的數目來確定。圖11示出犧牲層114和絕緣中間層112分別形成6個層級和7個層級。然而，絕緣中間層112和犧牲層114的數目可以根據垂直存儲器件的期望集成度而增大或減小。

隨後，模製結構的側部可以例如以階梯式的方式被部分地蝕刻以形成階梯模製結構。

例如，覆蓋單元區C和延伸區E1和E2的光致抗蝕劑圖案(未示出)可以形成在最上面的絕緣中間層112g上。最上面的絕緣中間層112g和最上面的犧牲層114f的外圍部分可以利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模來去除。光致抗蝕劑圖案的外圍部分可以被部分地去除使得光致抗蝕劑圖案的寬度可以減小。絕緣中間層112g和112f的外圍部分以及犧牲層114f和114e的外圍部分可以再次利用光致抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模被蝕刻。蝕刻工藝可以以與如上所述類似的方式重複期望的(和/或可選地，預定的)蝕刻數量，從而獲得圖11中示出的階梯模製結構，並且外圍區P1和P2以及外圍電路保護層109可以被再次暴露。

參照圖12，覆蓋階梯模製結構的側部的模製保護層120可以形成在基板100和外圍電路保護層109上。

例如，覆蓋階梯模製結構和外圍電路保護層109的絕緣層可以通過CVD工藝或旋塗工藝利用例如矽氧化物形成在基板100上。絕緣層的上部可以被平坦化直到最上面的絕緣中間層112g被暴露，從而形成模製保護層120。平坦化工藝可以包括化學機械拋光(CMP)工藝和/或回蝕刻工藝。

在示例實施方式中，模製保護層120可以由與絕緣中間層112的材料基本上相同或相似的材料形成。在此情況下，模製保護層120可以與絕緣中間層112成一體或與其合併。

參照圖13至圖15，溝道孔125可以穿過單元區C上的階梯模製結構形成。

例如，硬掩模(未示出)可以形成在最上面的絕緣中間層112g和模製保護層120上。階梯模製結構的絕緣中間層112和犧牲層114可以通過進行例如幹蝕刻工藝被部分地蝕刻。硬掩模可以用作蝕刻掩模以形成溝道孔125。溝道孔125可以從基板100的頂表面在第一方向上延伸，基板100的頂表面可以通過溝道孔125被部分地暴露。硬掩模可以由基於矽的或基於碳的旋塗硬掩模(SOH)材料和/或光致抗蝕劑材料形成。在形成溝道孔125之後，硬掩模可以通過灰化工藝和/或剝離工藝去除。

如圖13、圖14和圖15所示，多個溝道孔125可以形成在第二方向上以形成溝道孔行。多個溝道孔行可以形成在第三方向上。溝道孔行可以布置為使得溝道孔125可以沿著第二方向和/或第三方向形成為Z字形布置。

在示例實施方式中，半導體圖案127可以形成在溝道孔125的下部。例如，半導體圖案127可以利用通過溝道孔125暴露的基板100的頂表面作為籽晶通過選擇性外延生長(SEG)工藝形成。在示例實施方式中，半導體圖案127的頂表面可以位於第一犧牲層114a的頂表面和第二犧牲層114b的底表面之間。

參照圖16和圖17，填充溝道孔125的垂直溝道結構136可以形成在半導體圖案127上。

在示例實施方式中，電介質層可以沿著溝道孔125的側壁以及最上面的絕緣中間層112g的頂表面、半導體圖案127的頂表面和模製保護層120的頂表面形成。電介質層的上部和下部可以通過回蝕刻工藝去除以在溝道孔125的側壁上形成電介質層結構130。

填充溝道孔125的剩餘部分的溝道層和填充絕緣層可以沿著最上面的絕緣中間層112g和模製保護層120的頂表面、電介質層結構130的內壁以及半導體圖案127的頂表面順序地形成。溝道層的上部和填充絕緣層的上部可以通過例如CMP工藝被平坦化直到最上面的絕緣中間層112g和/或模製保護層120可以被暴露。因此，包括電介質層結構130、溝道132和填充絕緣圖案134的垂直溝道結構136可以形成在每個溝道孔125中。

電介質層可以通過順序地形成阻擋層、電荷存儲層和隧道絕緣層而形成。在示例實施方式中，電介質層可以形成為氧化物-氮化物-氧化物(ONO)分層結構。阻擋層、電荷存儲層和隧道絕緣層可以通過CVD工藝、PECVD工藝、ALD工藝等形成。

溝道層可以由可選地摻雜有雜質的多晶矽或非晶矽形成。在示例實施方式中，可以進一步對溝道層進行熱處理或雷射束輻射。在此情況下，溝道層可以轉變為包括單晶矽。填充絕緣層可以利用例如矽氧化物或矽氮化物形成。溝道層和填充絕緣層可以通過CVD工藝、PECVD工藝、ALD工藝、PVD工藝、濺射工藝等形成。

電介質層結構130可以具有圍繞溝道132的外側壁的吸管形狀或圓柱殼形狀。溝道132可以具有基本上杯形形狀。填充絕緣圖案134可以具有插入在溝道132中的柱形狀。

參照圖18和圖19，可以形成蓋在溝道孔125的上部上的襯墊137。

例如，垂直溝道結構136的上部可以通過例如回蝕刻工藝被部分地去除以形成凹進。襯墊層可以形成在電介質層結構130、溝道132、填充絕緣圖案134、最上面的絕緣中間層112g和模製保護層120上以充分地填充該凹進。襯墊層的上部可以通過例如CMP工藝被平坦化直到最上面的絕緣中間層112g和/或模製保護層120的頂表面可以被暴露從而由襯墊層的剩餘部分形成襯墊137。

例如，襯墊層可以通過濺射工藝或ALD工藝使用可選地用n型雜質摻雜的多晶矽形成。在示例實施方式中，包括非晶矽的初始襯墊層可以形成，然後可以對其進行結晶工藝以形成襯墊層。

根據溝道行的布置，多個襯墊137可以在最上面的絕緣中間層112g中限定襯墊行，多個襯墊行可以沿著第三方向形成。溝道行可以限定在襯墊行下面，多個溝道行可以沿著第三方向布置。

第一上部絕緣層140可以形成在最上面的絕緣中間層112g、襯墊137和模製保護層120上。第一上部絕緣層140可以通過CVD工藝、旋塗工藝等由矽氧化物形成。

參照圖20和圖21，可以形成延伸穿過階梯模製結構的開口150。

例如，可以形成覆蓋襯墊137並部分地暴露出在溝道行中的一些之間的第一上部絕緣層140的硬掩模(未示出)。第一上部絕緣層140、模製保護層120、絕緣中間層112和犧牲層114可以通過例如利用硬掩模作為蝕刻掩模的幹蝕刻工藝被部分地蝕刻以形成開口150。硬掩模可以使用光致抗蝕劑材料或SOH材料形成。在形成開口150之後，硬掩模可以通過灰化工藝和/或剝離工藝去除。

例如，開口150可以在第二方向上延伸，多個開口150可以沿著第三方向形成。一定數目的溝道行可以布置在第三方向上相鄰的開口150之間。例如，如圖20所示，四個溝道行可以被包括在相鄰的開口150之間。然而，考慮到垂直存儲器件的電路設計或集成度，開口105之間的溝道行的數目可以適當地調節。

如圖21所示，在形成開口150之後，絕緣中間層112和犧牲層114可以變成絕緣中間層圖案116(例如116a至116g)和犧牲圖案118(例如118a至118f)。在每個層級的絕緣中間層圖案116和犧牲圖案118可以具有在第二方向上延伸的板形狀。

在示例實施方式中，基板100的頂表面、以及絕緣中間層圖案116的側壁和犧牲圖案118的側壁可以通過開口150暴露。

參照圖22和圖23，通過開口150暴露的犧牲圖案118可以被去除。在示例實施方式中，犧牲圖案118可以通過利用例如磷酸作為蝕刻劑溶液的溼蝕刻工藝來去除。

間隙152可以由犧牲圖案118從其去除的空間限定。垂直溝道結構136的側壁可以被間隙152部分地暴露。在示例實施方式中，半導體圖案127的側壁可以被最下面的間隙152暴露。

如圖22所示，間隙152可以在每個層級在第二方向上延伸，並可以被模製保護層120阻擋。

參照圖24至圖26，柵線160(例如160a至160f)可以形成在間隙152中。因此，每個層級的犧牲層114和犧牲圖案118可以用柵線160替換。

在示例實施方式中，柵電極層可以形成在垂直溝道結構136的暴露的外側壁、絕緣中間層圖案116的表面、基板100的通過開口150暴露的頂表面、以及第一上部絕緣層140的頂表面上。柵電極層可以充分地填充間隙152並至少部分地填充開口150。

柵電極層可以使用金屬或金屬氮化物形成。例如，柵電極層可以由鎢、鎢氮化物、鈦、鈦氮化物、鉭、鉭氮化物、鉑等形成。在示例實施方式中，柵電極層可以形成為包括由金屬氮化物形成的阻擋層和金屬層的多層結構。柵電極層可以通過CVD工藝、PECVD工藝、ALD工藝、PVD工藝、濺射工藝等形成。

在示例實施方式中，在形成柵電極層之前，界面層(未示出)可以沿著間隙152的內壁和絕緣中間層圖案116的表面形成。界面層可以由矽氧化物或金屬氧化物形成。

隨後，柵電極層可以被部分地去除以在每個層級的間隙152中形成柵線160。

例如，柵電極層的上部可以通過CMP工藝平坦化直到第一上部絕緣層140可以被暴露。柵電極層的形成在開口150中和在基板100的頂表面上的部分可以被蝕刻以獲得柵線160。

柵線160可以包括在第一方向上順序地層疊且彼此間隔開的GSL(例如柵線160a)、字線(例如柵線160b至160e)和SSL(例如柵線160f)。考慮到垂直存儲器件的電路設計和容量，形成GSL、字線和SSL的層級的數目可以增大。

在每個層級的柵線160可以具有與犧牲圖案118的形狀基本上相同或相似的形狀。在每個層級的柵線160可以包括從其上面的柵線160在第二方向上突出的臺階部。

參照圖27和圖28，可以進行離子注入工藝以在基板100的通過開口150暴露的上部處形成第二雜質區105。第二雜質區105可以例如在第二方向上延伸。

隨後，填充開口150的絕緣圖案155和切割圖案157可以形成在第二雜質區105上。

例如，包括矽氧化物的絕緣層可以沿著第一上部絕緣層140的頂表面、以及開口150的側壁和底部形成。絕緣層的上部和下部可以通過回蝕刻工藝去除以在開口150的側壁上形成絕緣圖案155。填充開口150的剩餘部分的導電層可以形成在第一上部絕緣層140上。導電層的上部可以通過CMP工藝平坦化以形成切割圖案157。導電層可以通過濺射工藝或ALD工藝由金屬、金屬矽化物和/或摻雜的多晶矽形成。

在示例實施方式中，切割圖案157和絕緣圖案155可以一起在開口150中在第二方向上延伸。在示例實施方式中，切割圖案157可以用作垂直存儲器件的CSL，並可以通過絕緣圖案155而與柵線160絕緣。

包括柵線160、絕緣中間層圖案116以及延伸穿過柵線160和絕緣中間層圖案116的溝道行的柵線層疊結構可以由在第三方向上相鄰的切割圖案157限定。

參照圖29和圖30，覆蓋切割圖案157的第二上部絕緣層170可以形成在第一上部絕緣層140上。

例如，第二上部絕緣層170可以通過CVD工藝、旋塗工藝等由與第一上部絕緣層140基本上相同或相似的基於矽氧化物的材料形成。

參照圖31和圖32，接觸可以穿過第二上部絕緣層170和第一上部絕緣層140形成。

在示例實施方式中，第一接觸172(例如172a至172f)可以形成在第一延伸區E1上以處於對應的柵線160(例如160a至160f)的臺階部上。

在示例實施方式中，可連接到GSL和字線的第一接觸172a至172e可以穿過第二上部絕緣層170、第一上部絕緣層140、模製保護層120和絕緣中間層圖案116b至116f形成。

在示例實施方式中，可連接到SSL的第一接觸172f可以穿過第二上部絕緣層170、第一上部絕緣層140和最上面的絕緣中間層圖案116g形成。

在示例實施方式中，位線接觸174可以形成在單元區C上。位線接觸174可以穿過第二上部絕緣層170和第一上部絕緣層140形成從而電連接到襯墊137。在示例實施方式中，外圍電路接觸176可以進一步形成在第一外圍區P1上。外圍電路接觸176可以穿過第二上部絕緣層170、第一上部絕緣層140、模製保護層120和外圍電路保護層109形成，並可以電連接到第一雜質區103。

在示例實施方式中，用於形成位線接觸174、第一接觸172和外圍電路接觸176的接觸孔可以通過基本上相同的光刻工藝同時形成。填充接觸孔的第一導電層可以形成，第一導電層的上部可以通過CMP工藝被平坦化直到第二上部絕緣層170的頂表面可以被暴露。因此，位線接觸174、第一接觸172和外圍電路接觸176可以由第一導電層基本上同時地形成。

在示例實施方式中，用於形成位線接觸174、第一接觸172和外圍電路接觸176的光刻工藝可以被分成多個光刻工藝。

參照圖33至圖35，電連接到接觸的布線可以形成在第二上部絕緣層170上。另外，識別圖案186可以與布線一起形成。

第一布線180(例如180a至180f)可以被圖案化以電連接到相應的接觸172(例如172a至172f)，該接觸172可以連接到柵線層疊結構。第一布線180可以在第二方向上從第一延伸區E1延伸到第一外圍區P1的一部分。在示例實施方式中，虛設布線184可以與第一布線180一起形成在第一外圍區P1上。虛設布線184可以包括多個線形圖案，並可以對於每個柵線層疊結構或每個單元塊形成。

位線182可以在單元區C上在第三方向上延伸，並可以被圖案化以電連接到多個位線接觸174。

在示例實施方式中，識別圖案186可以形成在單元塊和柵線層疊結構中的一個或多個處。識別圖案186可以形成為在第一外圍區P1上鄰近虛設布線184。識別圖案186可以形成為各種形狀從而與虛設布線184和/或第一布線180區別開，如參照圖6至圖9所述的。

在示例實施方式中，第一布線180、虛設布線184和識別圖案186可以通過關於第二導電層的基本上相同的蝕刻工藝同時形成。在示例實施方式中，位線182也可以由第二導電層形成。

第一導電層和第二導電層可以通過濺射工藝或ALD工藝由金屬(例如銅、鋁等)形成。

在示例實施方式中，例如，單元塊的操作故障測試可以利用識別圖案186作為地址標識引導物來進行。如果單元塊通過操作故障測試被確定為正常，則額外的布線構造可以在第一布線180上進行。

圖36至圖38是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的截面圖。圖36至圖38是示出包括布線結構的垂直存儲器件的上部的局部截面圖。

這裡省略了對與參照圖1至圖5示出的元件和構造基本上相同或相似的元件和構造的詳細說明。

參照圖36，布線結構可以包括第一接觸172、第一位線接觸174a、外圍電路接觸176、第一位線182a、第一布線180和第一虛設布線184a。第一位線182a、第一布線180和第一虛設布線184a可以形成在基本上相同的層級(例如在第二上部絕緣層170上)。

在示例實施方式中，額外的布線可以設置在第一位線182a、第一布線180和第一虛設布線184a之上。例如，覆蓋第一位線182a、第一布線180和第一虛設布線184a的第三上部絕緣層200可以形成在第二上部絕緣層170上。

第二位線接觸204和第二接觸202可以穿過第三上部絕緣層200形成以分別電連接到第一位線182a和第一布線180。

第二布線210、第二位線212和第二虛設布線214可以形成在第三上部絕緣層200上。第二布線210可以經由第二接觸202電連接到第一布線180。第二位線212可以經由第二位線接觸204電連接到第一位線182a。第二布線210可以貫穿第一延伸區E1和第一外圍區P1延伸。第二位線212可以在單元區C上例如在第三方向上延伸。

第二虛設布線214可以對於每個單元塊被提供，並可以與第二布線210間隔開從而設置在第一外圍區P1上。

在示例實施方式中，識別圖案216可以設置在第一外圍區P1的第三上部絕緣層200的一部分上以鄰近於第二虛設布線214。

在示例實施方式中，第二布線210、第二位線212、第二虛設布線214和識別圖案216可以由對於例如第三導電層的基本上相同的圖案化工藝形成。

參照圖37，額外的布線可以進一步設置在第二位線212、第二布線210和第二虛設布線214之上。

例如，覆蓋第二位線212、第二布線210和第二虛設布線214的第四上部絕緣層220可以形成在第三上部絕緣層200上。

第三接觸222可以穿過第四上部絕緣層220形成以電連接到第二布線210。

在示例實施方式中，第三布線230和第三虛設布線234可以形成在第四上部絕緣層220上。第三布線230可以經由第三接觸222電連接到第二布線210。第三布線230可以貫穿第一延伸區E1和第一外圍區P1延伸。第三虛設布線234可以對於每個單元塊被提供，並可以與第三布線230間隔開從而設置在第一外圍區P1上。

在示例實施方式中，識別圖案236可以設置在第一外圍區P1的第四上部絕緣層220的一部分上以鄰近於第三虛設布線234。

在示例實施方式中，第三布線230、第三虛設布線234和識別圖案236可以由對於例如第四導電層的基本上相同的圖案化工藝形成。

如圖3、圖36和圖37所示，識別圖案可以設置在對應於第一布線180、第二布線210或第三布線230的布線層級以被提供作為地址標識引導物。

在示例實施方式中，識別圖案可以設置在對應於第一布線180、第二布線210或第三布線230的兩個或更多布線層級。

參照圖38，例如，第一識別圖案186a可以設置在與第一布線180相同的布線層級，第二識別圖案236a可以設置在與第三布線230相同的布線層級。

在示例實施方式中，第一識別圖案186a可以用作用於故障測試的地址標識引導物。第二識別圖案236a可以用作用於施加驅動信號的地址標識引導物。

圖39是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖。圖40至圖42是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖和截面圖。具體地，圖40是垂直存儲器件的俯視平面圖。圖41和圖42是沿圖40中指示的線I-I』截取的截面圖。

這裡省略了對於與參照圖1至圖4和/或圖36至圖38描述的元件和/或構造基本上相同或相似的元件和/或構造的詳細說明。

參照圖39和圖40，如也參照圖1和圖2示出的，垂直存儲器件或基板100可以包括單元區C、第一延伸區E1和第二延伸區E2以及第一外圍區P1和第二外圍區P2。

多個單元塊CB1、CB2和CB3可以由貫穿單元區C和第一延伸區E1延伸的切割圖案157限定。包括在每個單元塊中的柵線160的臺階部可以布置在第一延伸區E1上。

在示例實施方式中，識別圖案187可以設置在單元區C的鄰近於第一延伸區E1的端部上。例如，識別圖案187可以設置在單元區C的其中可形成垂直溝道結構136的區域與其中可形成最上面的第一接觸172f的區域之間的剩餘空間上。

在示例實施方式中，識別圖案可以設置在單元區C和第一延伸區E1之間的邊界處。

如上所述，識別圖案187可以從第一外圍區P1移動到單元區C的端部或邊界從而可以節省或減小第一外圍區P1的面積。

參照圖41，識別圖案187可以設置在與第一布線180基本上相同的層級。例如，識別圖案187可以設置在第二上部絕緣層170上以鄰近於位線182。

參照圖42，如也參照圖36描述的，額外的布線可以進一步形成在第一位線174a、第一布線180和第一虛設布線184a上方。例如，第二位線212、第二布線210和第二虛設布線214可以設置在第三上部絕緣層200上。

在示例實施方式中，識別圖案216可以設置在與第二布線210基本上相同的層級。例如，識別圖案216可以設置在第三上部絕緣層200上以鄰近於第二位線212。

圖43是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的區域的示意俯視平面圖。

參照圖43，如也參照圖1和圖2示出的，垂直存儲器件可以包括單元區C、第一延伸區E1和第二延伸區E2以及第一外圍區P1和第二外圍區P2。單元塊CB1、CB2和CB3可以由在單元區C和第一延伸區E1上的切割圖案限定。

在示例實施方式中，第二延伸區E2可以被分配作為虛設區，第二外圍區P2可以用作頁面緩衝器區。

在示例實施方式中，識別圖案可以設置在第二延伸區E2和/或第二外圍區P2上。

在示例實施方式中，識別圖案可以包括設置在第二延伸區E2上的第一識別圖案188a和設置在第二外圍區P2上的第二識別圖案188b。

識別圖案可以在第三方向上提供在外圍區和/或延伸區上。因此，地址標識引導物也可以被提供，例如當通過位線施加信號時。

圖44是示出根據示例實施方式的垂直存儲器件的俯視平面圖。這裡省略了對於與參照圖1和圖2示出的元件和/或構造基本上相同或相似的元件和/或構造的詳細說明。

參照圖44，如也參照圖1描述的，第一延伸區和第一外圍區P1可以從單元區C順序地布置。第一延伸區和第一外圍區P1可以關於單元區C基本上對稱。

在示例實施方式中，第一延伸區可以包括第一接觸區EC1和第二接觸區EC2。第一接觸區EC1和第二接觸區EC2可以鄰近於單元區C在第二方向上的兩個側部。

柵線160(例如160a至160g)可以沿著第一方向層疊在單元區C和第一延伸區上。

在示例實施方式中，垂直存儲器件的單元塊或柵線層疊結構可以包括至少兩個層級的SSL。例如，最下面的柵線160a可以用作GSL，兩個最上面的柵線160f和160g可以用作SSL。GSL和SSL之間的柵線160b至160e可以用作字線。

電連接到GSL和字線的第一接觸172和第一布線180可以設置在第一接觸區EC1上。在示例實施方式中，電連接到下部SSL 160f的第一接觸172和第一布線180也可以設置在第一接觸區EC1上。

虛設布線184可以設置在鄰近於第一接觸區EC1的第一外圍區P1上。

電連接到SSL的第二接觸240和第二布線245可以設置在第二接觸區EC2上。在示例實施方式中，第二接觸240和第二布線245可以電連接到上部SSL 160g。

第一布線180和第二布線245可以在第二方向上延伸，並可以設置在基本上相同的布線層級。在示例實施方式中，第二布線245可以設置在第一布線180的上面的布線層級。

包括例如第一至第三單元塊CB1、CB2和CB3的多個單元塊可以由交叉單元區C和第一延伸區的切割圖案157限定。

在示例實施方式中，識別圖案可以設置在布線層級。識別圖案可以包括具有不同形狀或形成在不同區域處的多個圖案。

例如，第一識別圖案189a可以設置在鄰近於第一接觸區EC1的第一外圍區P1上，並可以用作對於第二單元塊CB2的識別圖案。

第二識別圖案189b可以具有與第一識別圖案189a不同的形狀。例如，第二識別圖案189b可以設置在鄰近於第二接觸區EC2的第一外圍區P1上。第二識別圖案189b可以用作對於第一單元塊CB1的識別圖案，並可以用作用於通過SSL選擇單元塊的地址標識引導物。

第三識別圖案189c可以具有與第一識別圖案189a不同的形狀。例如，第三識別圖案189c可以設置在單元區C的鄰近於第二接觸區EC2的端部上。第三識別圖案189c可以用作對於第三單元塊CB3的識別圖案，並可以用作用於通過SSL選擇單元塊的地址標識引導物。

第一至第三識別圖案189a、189b和189c可以設置在相同的布線層級或不同的布線層級。

如上所述，識別圖案可以布置為不同的形狀和/或布置在不同的區域中。因此，用於選擇單元塊、通過例如第一布線180施加信號、檢測單元塊的故障等的地址標識引導物可以被同時提供。

根據本發明構思的示例實施方式，可以形成用於搜索單元塊的地址的識別圖案。識別圖案可以通過與用於在柵線層疊結構上方形成布線的圖案化工藝相同的圖案化工藝形成。識別圖案和布線可以位於相同的層級。識別圖案可以形成在柵線層疊結構上方，因此可以被容易地識別而不用額外的光學裝置。因此，識別圖案可以在檢測故障單元塊和識別用於施加信號的單元塊時起參考作用。

在示例實施方式中，非易失性存儲器可以被實現為包括三維(3D)存儲器陣列。3D存儲器陣列可以單片地形成在基板(例如，半導體基板諸如矽或絕緣體上半導體(semiconductor-on-insulator)基板)上。3D存儲器陣列可以包括兩個或多個物理層級的存儲單元，該兩個或多個物理層級的存儲單元具有設置在基板上方的有源區和與那些存儲單元的操作有關的電路，不論這樣的相關電路在這樣的基板之上還是在這樣的基板內。陣列的每個層級的層可以直接沉積在陣列的每個下面的層級的層上。

在示例實施方式中，3D存儲器陣列可以包括豎直地取向的垂直NAND串使得至少一個存儲單元位於另一存儲單元之上。該至少一個存儲單元可以包括電荷捕獲層。

以下的專利文件通過引用整體地結合於此，描述了三維存儲器陣列的適當構造，其中三維存儲器陣列配置為多個層級並且字線和/或位線在層級之間共用：美國專利第7679133號、第8553466號、第8654587號和第8559235號；和美國專利公開第2011/0233648號。

應當理解，這裡描述的示例實施方式應當僅以描述性的含義理解，而不是為了限制的目的。對於根據示例實施方式的每個器件或方法內的特徵或方面的描述應當通常被認為可用於根據示例實施方式的其它器件或方法中的其它相似的特徵或方面。雖然已經具體示出和描述了一些示例實施方式，但是本領域普通技術人員將理解，可以在其中進行形式和細節上的變化，而沒有脫離權利要求的精神和範圍。

本申請要求於2015年10月8日在USPTO提交的美國臨時申請第62/238918號以及於2015年11月26日在韓國知識產權局(KIPO)提交的韓國專利申請第10-2015-0166489號的優先權。上述申請的全部內容通過引用結合於此。