[發明專利]半導體器件

在審

• 申請號: 202110333814.7
• 申請日: 2021-03-29
• 公開（公告）號: CN113497047A
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 金成吉;姜景文;徐周延;洪慧垠
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11517
• 分類號: H01L27/11517;H01L27/11521;H01L27/11551;H01L27/11563;H01L27/11568;H01L27/11578
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 程丹辰

1.一種半導體器件，包括：

柵電極，彼此間隔開并在襯底上；

穿透所述柵電極的溝道結構，所述溝道結構中的每個包括溝道層、在所述溝道層與所述柵電極之間的柵極電介質層、填充所述溝道層中的空間的溝道絕緣層和在所述溝道絕緣層上的溝道墊；以及

分隔區域，穿透所述柵電極并彼此間隔開，

其中所述柵極電介質層向上延伸得比所述溝道層長，使得所述柵極電介質層的內側表面的一部分接觸所述溝道墊，

所述溝道墊包括：

下墊，在所述溝道層的上端上以及在所述柵極電介質層的所述內側表面上，并在所述柵極電介質層的所述內側表面之間具有第一凹陷；以及

上墊，具有在所述第一凹陷中的第一部分和在所述第一部分上沿平行于所述襯底的上表面的方向從所述第一部分擴展的第二部分。

2.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述溝道結構中的每個包括下溝道結構、上溝道結構以及連接所述上溝道結構和所述下溝道結構的連接結構，以及

所述連接結構具有第三寬度，所述第三寬度大于所述下溝道結構的上端的第一寬度并大于所述上溝道結構的下端的第二寬度。

3.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述溝道結構具有連接所述連接結構和所述下溝道結構的第一彎曲部分以及連接所述連接結構和所述上溝道結構的第二彎曲部分，以及

所述第一彎曲部分的外側表面具有向所述溝道結構的外側凸出的曲面。

4.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述下溝道結構的所述上端的外側表面與所述連接結構的外側表面之間的水平距離在從1nm至5nm的范圍內。

5.根據權利要求2所述的半導體器件，其中構成所述連接結構的所述柵極電介質層的外側表面包括朝向所述襯底的所述上表面的彎曲部分。

6.根據權利要求2所述的半導體器件，其中所述柵電極包括第一柵極堆疊組和在所述第一柵極堆疊組上方的第二柵極堆疊組，

其中所述連接結構在所述第一柵極堆疊組與所述第二柵極堆疊組之間。

7.根據權利要求1所述的半導體器件，進一步包括：第一絕緣層，覆蓋所述上墊的所述第二部分的側表面和所述柵電極中的最上面的柵電極，

其中所述第一絕緣層的上表面與所述上墊的上表面共面。

8.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述下墊和所述上墊中的每個包括硅和第一雜質，

其中所述上墊進一步包括第二雜質，

其中所述第一雜質和所述第二雜質包括不同種類的雜質。

9.根據權利要求8所述的半導體器件，其中所述第二雜質包括碳和/或氯。

10.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述下墊在所述溝道層的所述內側表面之間延伸。

11.根據權利要求1所述的半導體器件，其中所述上墊的所述第二部分與所述柵極電介質層的上端接觸，并包括第二下部，所述第二下部在所述柵極電介質層的外側表面上具有從所述柵極電介質層的所述上端向下凸出的形狀。

12.根據權利要求1所述的半導體器件，進一步包括：

第一絕緣層，覆蓋所述溝道結構；

串選擇柵電極，在所述第一絕緣層上；以及

串選擇溝道結構，貫穿所述串選擇柵電極，并包括串選擇溝道層、在所述串選擇溝道層與所述串選擇柵電極之間的串選擇柵極電介質層、填充所述串選擇溝道層中的空間的串選擇溝道絕緣層以及在所述串選擇溝道絕緣層上的串選擇溝道墊。