[發明專利]半導體裝置

在審

• 申請號: 202110699279.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113838855A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: 高木世濟;李俊熙
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11524
• 分類號: H01L27/11524;H01L27/11529;H01L27/11556;H01L27/11548;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11582;H01L27/11575
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 李娜

一種半導體裝置，包括：外圍電路區域，具有第一襯底、位于第一襯底上的電路器件以及第一布線結構；存儲單元區域，具有第二襯底、柵電極、溝道結構、第一水平導電層、絕緣區域、第二水平導電層和第二布線結構，第二襯底具有第一區域和第二區域，柵電極堆疊在第一區域中，溝道結構穿過柵電極，第一水平導電層在第一區域中位于第二襯底上，絕緣區域在第二區域中位于第二襯底上，第二水平導電層位于第一水平導電層和絕緣區域上；以及第三布線結構，將第一襯底連接到第二襯底，并且包括上通路和下布線結構，上通路穿過第二水平導電層、絕緣區域和第二襯底，下布線結構連接到上通路。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2020年6月24日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2020-0077218的優先權和權益，其內容通過引用整體合并于此。

技術領域

本公開的示例性實施例涉及半導體裝置。

背景技術

隨著半導體裝置在體積上減小并且處理高容量數據，半導體裝置的集成密度增加。一種用于提高半導體裝置的集成密度的方法涉及具有垂直晶體管結構，而不是普通的平面晶體管結構。

發明內容

本公開的示例性實施例提供了一種具有提高的可靠性的半導體裝置。

根據本公開的示例性實施例，一種半導體裝置包括：外圍電路區域，所述外圍電路區域包括第一襯底、設置在所述第一襯底上的電路器件以及電連接到所述電路器件的第一布線結構；存儲單元區域，所述存儲單元區域包括第二襯底、柵電極、層間絕緣層、溝道結構、第一水平導電層、絕緣區域、第二水平導電層和第二布線結構，所述第二襯底設置在所述第一襯底上方并且具有第一區域和第二區域，所述柵電極在與所述第二襯底的上表面垂直的第一方向上堆疊并且彼此間隔開，并且在與所述第一方向垂直的第二方向上延伸并在所述第二區域中形成階梯形狀，所述層間絕緣層與所述柵電極交替地堆疊，所述溝道結構穿過所述柵電極，垂直于所述第二襯底延伸，并且包括溝道層，所述第一水平導電層在所述第一區域中設置在所述第二襯底上，所述絕緣區域在所述第二區域中與所述第一水平導電層并排設置在所述第二襯底上，所述第二水平導電層設置在所述第一水平導電層和所述絕緣區域上，所述第二布線結構電連接到所述柵電極和所述溝道結構；以及第三布線結構，所述第三布線結構將所述第一襯底連接到所述第二襯底，并且包括上通路和下布線結構，所述上通路在所述第一方向上延伸并且穿過所述第二水平導電層、所述絕緣區域和所述第二襯底，所述下布線結構位于所述上通路下方并且連接到所述上通路，其中，所述下布線結構的結構對應于所述第一布線結構的結構。

根據本公開的示例性實施例，一種半導體裝置包括：第一襯底；電路器件，所述電路器件設置在所述第一襯底上；第一布線結構，所述第一布線結構電連接到所述電路器件；第二襯底，所述第二襯底設置在所述第一布線結構上方；柵電極，所述柵電極沿與所述第二襯底的上表面垂直的方向堆疊在所述第二襯底上，并且彼此間隔開；水平導電層，所述水平導電層在所述第二襯底上設置在所述柵電極下方；溝道結構，所述溝道結構垂直于所述第二襯底延伸并且穿過所述柵電極，其中，每個溝道結構包括溝道層；以及第二布線結構，所述第二布線結構將所述第一襯底連接到所述第二襯底并且包括上通路，所述上通路朝向所述第一襯底延伸并且穿過所述水平導電層和所述第二襯底，其中，所述上通路通過其側表面連接到所述水平導電層和所述第二襯底。