[發明專利]垂直半導體器件

在審

• 申請號: 201811324447.9
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109768048A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 宋旼瑩;姜昌錫
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11556
• 分類號: H01L27/11556
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 李娜

1.一種垂直半導體器件，所述垂直半導體器件包括：

第一柵極圖案，所述第一柵極圖案在包括第一區域和第二區域的襯底上沿第一方向延伸，所述第一方向平行于所述襯底的上表面，所述第一柵極圖案的在所述第二區域上的部分包括第一開口；

第二柵極圖案，所述第二柵極圖案在所述第一柵極圖案上垂直堆疊并且所述第二柵極圖案彼此間隔開，每個所述第二柵極圖案沿所述第一方向延伸；

第一溝道孔，所述第一溝道孔延伸穿過所述第二柵極圖案和所述第一柵極圖案，并且在所述襯底的所述第一區域上暴露所述襯底的第一部分；

第一半導體圖案，所述第一半導體圖案在所述第一溝道孔的下部處；

第二溝道孔，所述第二溝道孔延伸穿過所述第二柵極圖案，并在所述襯底的所述第二區域上暴露所述襯底的第二部分，在俯視圖中，所述第二溝道孔設置在所述第一開口的區域內，其中，在俯視圖中，所述第一開口的面積大于所述第二溝道孔的面積；以及

第二半導體圖案，所述第二半導體圖案在所述第二溝道孔的下部處。

2.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述第一半導體圖案的側壁接觸所述第一柵極圖案。

3.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，所述垂直半導體器件還包括設置在所述第一柵極圖案與所述第二柵極圖案之間以及在各個所述第二柵極圖案之間的絕緣層，

其中，所述第二半導體圖案的側壁接觸所述絕緣層中的位于所述第二柵極圖案中的最下面的第二柵極圖案下方的絕緣層。

4.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，所述垂直半導體器件還包括：

第一溝道結構，所述第一溝道結構在所述第一溝道孔中的所述第一半導體圖案上；以及

第二溝道結構，所述第二溝道結構在所述第二溝道孔中的所述第二半導體圖案上。

5.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述襯底的所述第一區域包括單元區域和虛設單元區域，

其中，所述第一柵極圖案的一部分在所述虛設單元區域上并且包括第二開口。

6.根據權利要求5所述的垂直半導體器件，所述垂直半導體器件還包括在虛設溝道孔的下部處的第三半導體圖案，所述虛設溝道孔在所述襯底的所述虛設單元區域中延伸穿過所述第二柵極圖案和所述第一柵極圖案并暴露所述襯底的一部分的上表面，所述虛設溝道孔在俯視圖中位于所述第二開口的區域內，并且所述虛設溝道孔的面積小于所述第二開口的面積。

7.根據權利要求6所述的垂直半導體器件，所述垂直半導體器件還包括設置在所述第一柵極圖案與所述第二柵極圖案之間以及在各個所述第二柵極圖案之間的絕緣層，

其中，所述第三半導體圖案的側壁接觸所述絕緣層中的位于所述第二柵極圖案中的最下面的第二柵極圖案下方的絕緣層。

8.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述第一柵極圖案包括均沿所述第一方向延伸的兩個第一開口。

9.根據權利要求8所述的垂直半導體器件，所述垂直半導體器件還包括第三開口，所述第三開口沿所述第一方向延伸穿過所述第一柵極圖案和所述第二柵極圖案，所述第三開口位于所述兩個第一開口之間。

10.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述第二半導體圖案的上表面與所述第一半導體圖案的上表面共面或低于所述第一半導體圖案的上表面。

11.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述第一柵極圖案是接地選擇線，所述第一半導體圖案穿過所述第一柵極圖案但不與所述第一柵極圖案連通。

12.根據權利要求1所述的垂直半導體器件，其中，所述第一開口未將所述第一柵極圖案分開，所述第一柵極圖案的一部分沿所述第一方向圍繞所述第一開口的端部而形成。