半导体装置和包括该半导体装置的数据存储系统的制作方法

专利检索2026-03-03  2


本公开涉及半导体装置和包括该半导体装置的数据存储系统。


背景技术:

1、在需要数据存储的数据存储系统中,需要可以存储大容量数据的半导体装置。因此,已经研究了用于增大半导体装置的数据存储容量的方法。例如,作为用于增大半导体装置的数据存储容量的方法之一,已经提出了包括三维布置的存储器单元而不是二维布置的存储器单元的半导体装置。


技术实现思路

1、根据本公开的一方面,一种半导体装置可以包括:第一基底结构,包括基底、位于基底上的电路元件、位于电路元件上的第一互连结构以及位于第一互连结构上的第一金属接合层;以及第二基底结构,在第一基底结构上连接到第一基底结构,并且第二基底结构可以包括板层、栅电极、沟道结构、分离区域、第二互连结构、第二金属接合层和虚设图案层,栅电极在板层下方在与板层的下表面垂直的第一方向上彼此堆叠并间隔开,沟道结构穿过栅电极并在第一方向上延伸、并且均包括沟道层,分离区域穿过栅电极并且在与第一方向垂直的第二方向上延伸,第二互连结构位于栅电极和沟道结构下方,第二金属接合层位于第二互连结构下方并且连接到第一金属接合层,虚设图案层位于第二金属接合层之间、在第二方向上延伸、并且包括绝缘材料。

2、根据本公开的一方面,一种半导体装置可以包括:第一基底结构,包括基底、位于基底上的电路元件和位于电路元件上的第一金属接合层;以及第二基底结构,在第一基底结构上连接到第一基底结构,并且第二基底结构可以包括板层、栅电极、沟道结构、分离区域、第二金属接合层和虚设图案层,栅电极在板层下方在与板层的下表面垂直的第一方向上彼此堆叠并间隔开,沟道结构穿过栅电极并在第一方向上延伸、并且均包括沟道层,分离区域穿过栅电极并且在与第一方向垂直的第二方向上延伸,第二金属接合层位于栅电极和沟道结构下方并且连接到第一金属接合层,虚设图案层位于第二金属接合层之间并且包括绝缘材料,其中,第二金属接合层可以具有第一厚度,并且虚设图案层可以具有比第一厚度大的第二厚度。

3、根据本公开的一方面,一种数据存储系统可以包括:半导体存储装置,包括第一基底结构、第二基底结构和输入/输出垫,第一基底结构包括电路元件和第一金属接合层,第二基底结构包括栅电极和连接到第一金属接合层的第二金属接合层,输入/输出垫电连接到电路元件;以及控制器,通过输入/输出垫电连接到半导体存储装置并被配置为控制半导体存储装置,并且半导体存储装置还可以包括虚设图案层,虚设图案层位于第一金属接合层之间的区域和第二金属接合层之间的区域中的至少一个中,并包括与第一金属接合层的材料和第二金属接合层的材料不同的材料。



技术特征:

1.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,第二金属接合层中的每个具有第一厚度,并且虚设图案层中的每个具有比第一厚度大的第二厚度。

3.根据权利要求2所述的半导体装置,其中,虚设图案层在与基底的底部平行的水平方向上与第二金属接合层的至少一部分叠置。

4.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,虚设图案层的下表面相对于基底的底部高于第二金属接合层的下表面。

5.根据权利要求1所述的半导体装置,其中:

6.根据权利要求1所述的半导体装置,其中:

7.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,虚设图案层包括与栅电极的材料和第二金属接合层的材料不同的材料。

8.根据权利要求7所述的半导体装置,其中,虚设图案层包括sin、sion、sicn、sioc、siocn和sio中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,虚设图案层在与第二方向垂直的第三方向上具有200nm至1000nm的宽度。

10.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,虚设图案层中的至少一个延伸到第二金属接合层中的至少一个的上表面上,并且与第二金属接合层中的所述至少一个的上表面接触。

11.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,虚设图案层的上表面相对于基底的底部高于第二互连结构的下表面。

12.根据权利要求1所述的半导体装置,其中,第一基底结构还包括位于第一金属接合层之间的下虚设图案层,下虚设图案层在第二方向上延伸并且包括绝缘材料。

13.根据权利要求1所述的半导体装置,其中:

14.一种半导体装置,所述半导体装置包括:

15.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,第二金属接合层中的每个在第二方向上具有第一长度,并且虚设图案层中的每个在第二方向上具有比第一长度大的第二长度。

16.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,虚设图案层具有在至少一个方向上延伸的线性形状。

17.根据权利要求14所述的半导体装置,其中:

18.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,虚设图案层的上表面相对于基底的底部高于第二金属接合层的上表面。

19.一种数据存储系统,所述数据存储系统包括:

20.根据权利要求19所述的数据存储系统,其中:


技术总结
提供了一种半导体装置和包括该半导体装置的数据存储系统。所述半导体装置包括第一基底结构和连接到第一基底结构的第二基底结构,第一基底结构包括基底、在基底上的电路元件、在电路元件上的第一互连结构以及在第一互连结构上的第一金属接合层,第二基底结构包括板层、在板层下方沿第一方向彼此堆叠并间隔开的栅电极、穿过栅电极并在第一方向上延伸的沟道结构、穿过栅电极并在第二方向上延伸的分离区域、在栅电极和沟道结构下方的第二互连结构、在第二互连结构下方并连接到第一金属接合层的第二金属接合层以及在第二金属接合层之间、在第二方向上延伸并包括绝缘材料的虚设图案层。

技术研发人员:金宰浩,梁宇成,权俊瑛,金志荣,成锡江
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:2024/5/29
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