[发明专利]半导体器件和包括其的数据存储系统

说明书

一种半导体器件，包括交替层间绝缘层和栅电极的堆叠结构、垂直穿透堆叠结构并在第一方向上延伸以在第二方向上分离栅电极的分离结构、以及垂直穿透堆叠结构并以恒定节距布置的垂直结构。在平面图中，垂直结构沿着远离分离结构一侧在第二方向上顺序布置的阵列线布置。垂直结构包括沟道结构、接触结构和虚设结构，沟道结构具有沟道层，接触结构包括金属插塞并具有在比沟道结构的上表面的水平高的水平的上表面，虚设结构与接触结构相邻地设置。沟道结构、虚设结构和接触结构被设置为在至少一条阵列线上彼此对齐。

技术领域

实施方式涉及半导体器件和包括其的数据存储系统。

背景技术

基于数据存储的数据存储系统可以使用能够存储大容量数据的半导体器件。半导体器件的增加的数据存储容量可以通过例如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来提供。

发明内容

根据一实施方式，一种半导体器件包括：第一结构，包括基板、在基板上的电路元件、以及电连接到电路元件的下布线结构；以及在第一结构上的第二结构，其中第二结构包括：导电板层；堆叠结构，包括交替堆叠在导电板层上的层间绝缘层和栅电极；分离结构，在垂直方向上穿透堆叠结构并在垂直于垂直方向的第一方向上延伸，以分离栅电极；垂直结构，在垂直方向上穿透堆叠结构，垂直结构包括分别包括沟道层的沟道结构、分别包括金属插塞的接触结构、以及虚设结构；以及位线，在堆叠结构上，电连接到沟道结构并在垂直于第一方向的第二方向上延伸，其中至少一个接触结构与至少一个分离结构的至少一侧相邻地设置，至少一个虚设结构与至少一个接触结构相邻地设置，沟道结构在第一方向上以第一节距布置，至少一个接触结构在第一方向上从与其相邻的至少一个虚设结构以第二节距布置，并且第一节距和第二节距彼此基本上相等。

根据另一实施方式，一种半导体器件包括：导电板层；堆叠结构，包括交替堆叠在导电板层上的层间绝缘层和栅电极；分离结构，在垂直方向上穿透堆叠结构并在垂直于垂直方向的第一方向上延伸，以在垂直于第一方向的第二方向上分离栅电极；以及多个垂直结构，在垂直方向上穿透堆叠结构，并在平行于导电板层的上表面的至少一个方向上以恒定节距布置，其中多个垂直结构沿阵列线布置，阵列线在第一方向上延伸并且在平面图中远离分离结构的至少一侧在第二方向上顺序布置，多个垂直结构包括沟道结构、接触结构和虚设结构，沟道结构包括沟道层，接触结构包括金属插塞并具有在比沟道结构的上表面的水平高的水平的上表面，虚设结构靠近接触结构设置，其中沟道结构、虚设结构和接触结构被设置为在至少一条阵列线上彼此对齐。

根据另一实施方式，一种数据存储系统包括：下部结构，包括基板、在基板上的电路元件、以及电连接到电路元件的下布线结构；在下部结构上的上部结构；半导体存储器件，包括电连接到电路元件的输入/输出焊盘；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控制半导体存储器件，其中上部结构包括：在下部结构上的导电板层；堆叠结构，包括交替堆叠在导电板层上的层间绝缘层和栅电极；分离结构，在垂直方向上穿透堆叠结构并在垂直于垂直方向的第一方向上延伸，以在垂直于第一方向的第二方向上分离栅电极；以及多个垂直结构，在垂直方向上穿透堆叠结构，并在平行于导电板层的上表面的至少一个方向上以恒定节距布置，其中多个垂直结构沿阵列线布置，阵列线在第一方向上延伸并在平行于导电板层的上表面的平面上远离分离结构的至少一侧在第二方向上顺序布置，多个垂直结构包括沟道结构、接触结构以及虚设结构，沟道结构包括沟道层，接触结构具有在比沟道结构的上表面的水平高的水平的上表面并且包括金属插塞，虚设结构靠近接触结构设置，并且沟道结构、虚设结构和接触结构被设置为在至少一个阵列线上彼此对齐。

附图说明

通过参考附图详细描述示例实施方式，特征对于本领域技术人员将变得明显，其中：

图1是根据示例实施方式的半导体器件的示意性平面图；

图2A、图2B和图2C是示出根据示例实施方式的半导体器件的部分放大平面图；

图3A、图3B和图3C是示出根据示例实施方式的半导体器件的示意性截面图；