半导体器件和包括该半导体器件的数据存储系统的制作方法

本公开涉及半导体器件和包括该半导体器件的数据存储系统。

背景技术：

1、能够存储高容量数据的半导体器件可以在数据存储系统中使用。因此，正在对用于增加半导体器件的数据存储容量的方法进行研究。例如，作为增加半导体器件的数据存储容量的方法，已经提出了包括三维布置的存储单元而不是二维布置的存储单元的半导体器件。

技术实现思路

1、示例实施例提供了一种具有提高的集成度和批量生产率的半导体器件。

2、示例实施例提供了一种包括具有提高的集成度和批量生产率的半导体器件的数据存储系统。

3、根据示例实施例，一种半导体器件包括：第一结构，包括衬底、衬底上的电路元件和电路元件上的下互连部；以及第二结构，在第一结构上。该第二结构包括：源极结构，具有第一区和第二区；栅电极，设置在源极结构上并彼此间隔开，在与衬底的上表面平行的第一方向上延伸，并且包括在第二区上形成阶梯结构的焊盘区；分离图案，穿过栅电极，并在第一方向上延伸；第一竖直结构，在第一区上设置在分离图案之间，并延伸穿过栅电极；以及第二竖直结构，在第二区上设置在分离图案之间，并延伸穿过栅电极的焊盘区。第二竖直结构和第一竖直结构具有共同的格子布置。

4、根据示例实施例，一种半导体器件包括：源极结构，具有第一区和第二区；栅电极，堆叠在源极结构上且彼此间隔开，在第一方向上延伸，并且包括在第二区上形成阶梯结构的焊盘区；分离图案，穿过栅电极，并在第一方向上从第一区延伸到第二区上；沟道结构，设置在分离图案之间，并在第一区上延伸穿过栅电极；支撑结构，设置在分离图案之间，并在第二区上延伸穿过栅电极的焊盘区；以及接触插塞，在第二区上设置在支撑结构之间，并且包括彼此电连接的接触结构集群。该接触结构集群与支撑结构连续地布置。

5、根据示例实施例，一种数据存储系统包括：半导体存储器件，包括：衬底；电路元件，在衬底上；源极结构，设置在衬底上，并且具有第一区和第二区；栅电极，堆叠在源极结构上且彼此间隔开，在第一方向上延伸，并且包括在第二区上形成阶梯结构的焊盘区；分离图案，穿过栅电极，在第一方向上从第一区延伸到第二区上，并具有波浪形形状的侧表面；沟道结构，设置在分离图案之间，并在第一区上延伸穿过栅电极；支撑结构，设置在分离图案之间，并在第二区上延伸穿过栅电极的焊盘区；以及输入/输出焊盘，电连接到电路元件；以及控制器，通过输入/输出焊盘电连接到半导体存储器件，并被配置为控制半导体存储器件。支撑结构和沟道结构具有共同的格子布置。

技术特征：

1.一种半导体器件，包括：

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一竖直结构沿所述第一方向以第一间距布置，

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第一竖直结构包括具有第一直径的沟道结构和具有第二直径的第一辅助图案，所述第一辅助图案的所述第二直径小于所述沟道结构的所述第一直径，

4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述沟道结构包括介电层和沟道层，所述介电层与所述栅电极接触并延伸到所述沟道结构的下端，所述沟道层在所述介电层上，

5.根据权利要求3所述的半导体器件，其中，所述第二竖直结构包括具有第三直径的支撑结构和具有第四直径的第二辅助图案，所述第二辅助图案的所述第四直径小于所述支撑结构的所述第三直径，其中，所述第二辅助图案设置在所述分离图案和所述支撑结构之间，以及

6.根据权利要求5所述的半导体器件，其中，所述支撑结构包括支撑介电层和支撑沟道层，所述支撑介电层与所述栅电极接触并延伸到所述支撑结构的下端，所述支撑沟道层在所述支撑介电层上，

7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二竖直结构包括支撑结构和设置在所述支撑结构之间的接触结构，以及

8.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述接触结构从所述第二结构延伸到所述第一结构，并连接到所述下互连部之中的第一下互连部，以及

9.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述一个栅极接触插塞包括在构成所述一组的所述接触结构之间延伸的接触延伸部，

10.根据权利要求9所述的半导体器件，其中，所述接触延伸部在平面图中具有波浪形侧表面。

11.根据权利要求7所述的半导体器件，其中，所述第二竖直结构还包括设置在所述支撑结构和所述接触结构之间的辅助图案，

12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述第二竖直结构包括支撑结构和在所述支撑结构之间的接触结构，

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，所述第二竖直结构还包括设置在所述支撑结构和所述接触结构之间的辅助图案，

14.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述分离图案的侧表面的上部区域具有双压纹形状，所述双压纹形状包括具有不同曲率的压纹图案，所述分离图案的侧表面的下部区域具有单压纹形状，所述单压纹形状包括具有单一曲率的压纹图案。

15.一种半导体器件，包括：

16.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述支撑结构和所述沟道结构具有共同的格子布置。

17.根据权利要求15所述的半导体器件，还包括穿过所述栅电极的一部分的辅助图案，其中，所述分离图案之一设置在所述辅助图案中的两个辅助图案之间，

18.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述接触插塞是与所述栅电极中的一个栅电极接触并与其他栅电极电绝缘的栅极接触插塞，或者是与所述栅电极中的每一个电绝缘的贯通插塞。

19.根据权利要求15所述的半导体器件，其中，所述支撑结构比所述沟道结构穿过更少数量的栅电极。

20.一种数据存储系统，包括：

技术总结
提供了一种半导体器件。该半导体器件包括：第一结构，包括衬底、衬底上的电路元件和电路元件上的下互连部；以及第二结构，在第一结构上，该第二结构包括：源极结构，具有第一区和第二区；栅电极，设置在源极结构上并彼此间隔开，在与衬底的上表面平行的第一方向上延伸，并且包括在第二区上形成阶梯结构的焊盘区；分离图案，穿过栅电极，并在第一方向上延伸；第一竖直结构，在第一区上设置在分离图案之间，并延伸穿过栅电极；以及第二竖直结构，在第二区上设置在分离图案之间，并延伸穿过栅电极的焊盘区，第二竖直结构和第一竖直结构具有共同的格子布置。

技术研发人员：李洙龙
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：2024/1/15