半导体装置和包括其的电子系统的制作方法

本公开涉及一种半导体装置和包括其的电子系统，具体地说，涉及一种包括屏障图案的半导体装置和包括该半导体装置的电子系统。

背景技术：

1、由于其小型、多功能和/或低成本的特性，半导体装置是电子工业中的重要元件。半导体装置以多种类型被提供，诸如用于存储数据的半导体存储器装置、用于处理数据的半导体逻辑装置、以及包括存储器和逻辑元件的混合半导体装置。

2、随着对高速和低功耗电子装置的需求增加，具有高操作速度和/

3、或低操作电压的半导体装置正在以高集成密度被开发。然而，随着半导体装置的集成密度增大，半导体装置的电特性和产量可变差。因此，正在进行许多研究以提高半导体装置的电特性和产量。

技术实现思路

1、本发明构思的实施例提供了一种具有改进的电气和可靠性特性的半导体装置和包括其的电子系统。

2、根据本发明构思的实施例，一种半导体装置包括：第一栅极堆叠件，其包括彼此交替堆叠的第一绝缘图案和第一导电图案；第二栅极堆叠件，其设置在第一栅极堆叠件上，第二栅极堆叠件包括彼此交替堆叠的第二绝缘图案和第二导电图案；存储器沟道结构，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；穿通接触件，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；以及屏障图案，其设置在穿通接触件的相对侧上，其中，第一绝缘图案包括第一连接绝缘图案，第一连接绝缘图案是最上面的一个第一绝缘图案，第二绝缘图案包括与第一连接绝缘图案的顶表面接触的第二连接绝缘图案，屏障图案的底表面与第一连接绝缘图案的顶表面接触，并且屏障图案的顶表面与第二连接绝缘图案接触。

3、根据本发明构思的实施例，一种半导体装置包括：第一栅极堆叠件，其包括彼此交替堆叠的第一绝缘图案和第一导电图案；第二栅极堆叠件，其设置在第一栅极堆叠件上，第二栅极堆叠件包括彼此交替堆叠的第二绝缘图案和第二导电图案；存储器沟道结构，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；穿通接触件，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；以及屏障图案，其设置在穿通接触件的第一侧和第二侧上，其中，第一栅极堆叠件还包括设置在穿通接触件的第一侧和第二侧上的第一接触绝缘图案，第二栅极堆叠件还包括设置在穿通接触件的第一侧和第二侧上的第二接触绝缘图案，并且屏障图案设置在第一接触绝缘图案与第二接触绝缘图案之间。

4、根据本发明构思的实施例，一种电子系统包括：衬底；衬底上的半导体装置；以及控制器，其设置在衬底上并且电连接至半导体装置，其中，半导体装置包括：第一栅极堆叠件，其包括彼此交替堆叠的第一绝缘图案和第一导电图案；第二栅极堆叠件，其设置在第一栅极堆叠件上，第二栅极堆叠件包括彼此交替堆叠的第二绝缘图案和第二导电图案；存储器沟道结构，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；穿通接触件，其穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件；以及屏障图案，其包围穿通接触件，其中，第一栅极堆叠件还包括设置在穿通接触件的第一侧和第二侧上的第一接触绝缘图案，第二栅极堆叠件还包括设置在穿通接触件的第一侧和第二侧上的第二接触绝缘图案，第一绝缘图案包括设置在比第一导电图案和第一接触绝缘图案更高的水平高度的第一连接绝缘图案，第二绝缘图案包括设置在比第二导电图案和第二接触绝缘图案更低的水平高度的第二连接绝缘图案，屏障图案设置在第一连接绝缘图案的顶表面上，并且第二连接绝缘图案与屏障图案的顶表面接触。

5、根据本发明构思的实施例，一种制造半导体装置的方法包括：形成包括彼此交替堆叠的第一绝缘层和第一牺牲层的第一堆叠件；形成第一穿通接触孔以穿过第一堆叠件；在第一穿通接触孔中形成穿通接触牺牲层；形成穿通接触牺牲层上的初始屏障图案；在第一堆叠件上形成包括第二绝缘层和第二牺牲层的第二堆叠件；形成第二穿通接触孔以穿过第二堆叠件和初始屏障图案；通过第二穿通接触孔去除穿通接触牺牲层；以及在第一穿通接触孔和第二穿通接触孔中形成穿通接触件。

技术特征：

1.一种半导体装置，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述屏障图案包括环绕所述穿通接触件的内屏障层和环绕所述内屏障层的外屏障层。

3.根据权利要求2所述的半导体装置，其中，所述外屏障层的材料与所述第一连接绝缘图案和所述第二连接绝缘图案的材料不同。

4.根据权利要求3所述的半导体装置，其中，所述内屏障层的材料与所述第一连接绝缘图案和所述第二连接绝缘图案的材料相同。

5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述内屏障层包括氧化物材料，并且

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述屏障图案具有圆形。

7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述屏障图案的侧表面与所述第二连接绝缘图案接触。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述穿通接触件包括穿过所述第一栅极堆叠件的第一穿通部分、所述第一穿通部分上的第二穿通部分、以及所述第二穿通部分上的第三穿通部分，

9.根据权利要求8所述的半导体装置，其中，所述屏障图案包括多晶硅。

10.一种半导体装置，包括：

11.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述屏障图案的最大宽度大于所述第一接触绝缘图案的最大宽度和所述第二接触绝缘图案的最大宽度。

12.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述屏障图案与所述第一接触绝缘图案和所述第二接触绝缘图案重叠。

13.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述第一接触绝缘图案设置在所述第一导电图案与所述穿通接触件之间，并且

14.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述穿通接触件包括穿过所述第一栅极堆叠件的第一穿通部分和所述第一穿通部分上的第二穿通部分，并且

15.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述屏障图案包括环绕所述穿通接触件的内屏障层和环绕所述内屏障层的外屏障层。

16.根据权利要求15所述的半导体装置，其中，所述内屏障层的最大宽度大于所述第一接触绝缘图案的最大宽度。

17.根据权利要求15所述的半导体装置，其中，所述内屏障层与所述第一接触绝缘图案和所述第一导电图案重叠，并且

18.根据权利要求10所述的半导体装置，其中，所述穿通接触件包括多个穿通接触件，

19.一种电子系统，包括：

20.根据权利要求19所述的电子系统，其中，所述第二连接绝缘图案与所述屏障图案的侧表面接触。

技术总结
提供了一种半导体装置和电子系统。该半导体装置包括：第一栅极堆叠件，其包括第一绝缘图案和第一导电图案；第一栅极堆叠件上的第二栅极堆叠件，第二栅极堆叠件包括第二绝缘图案和第二导电图案；穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件的存储器沟道结构；穿过第一栅极堆叠件和第二栅极堆叠件的穿通接触件；以及穿通接触件的相对侧上的屏障图案，第一绝缘图案包括第一连接绝缘图案，第一连接绝缘图案是最上面的一个第一绝缘图案，第二绝缘图案包括与第一连接绝缘图案的顶表面接触的第二连接绝缘图案，屏障图案的底表面与第一连接绝缘图案的顶表面接触，屏障图案的顶表面与第二连接绝缘图案接触。

技术研发人员：千相勋,崔镐永,朴海莉,韩智勋
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25