[发明专利]垂直半导体装置

权利要求书

1.一种垂直半导体装置，所述垂直半导体装置包括：

多个沟道连接图案，接触基底的上表面；

下绝缘层，形成在所述多个沟道连接图案上并且在所述多个沟道连接图案之间的空间中；

支撑层，形成在下绝缘层上以与所述多个沟道连接图案间隔开，支撑层包括掺杂有杂质的多晶硅；

堆叠结构，形成在支撑层上，其中，在堆叠结构中堆叠有绝缘层和栅电极；以及

沟道结构，穿过堆叠结构、支撑层和下绝缘层，并延伸到基底的上部，沟道结构包括电荷存储结构和沟道，

其中，沟道接触沟道连接图案，并且

其中，电荷存储结构和沟道被设置为面对栅电极和支撑层，并且支撑层被构造为用作栅极感应漏极泄漏晶体管的栅极。

2.如权利要求1所述的垂直半导体装置，其中，形成在支撑层上方的栅电极包括金属，并且

其中，支撑层是垂直半导体装置中作为栅极感应漏极泄漏晶体管的栅极的唯一层。

3.如权利要求1所述的垂直半导体装置，其中，沟道连接图案包括掺杂有杂质的多晶硅。

4.如权利要求1所述的垂直半导体装置，其中，沟道结构形成在穿过堆叠结构、支撑层和下绝缘层并延伸到基底的上部的沟道孔中，

其中，电荷存储结构形成在沟道孔的侧壁的设置在比沟道连接图案高的水平处的上部上，并且

其中，沟道接触电荷存储结构和沟道连接图案，并且具有圆柱形状。

5.如权利要求4所述的垂直半导体装置，其中，具有圆柱形状的沟道的内部空间的底部位于支撑层的上表面与栅电极之中的最下面的栅电极的底部之间的水平处，并且圆柱形状为锥形圆柱形状。

6.如权利要求4所述的垂直半导体装置，其中，沟道在支撑层的上表面下方的水平处的宽度大于沟道的侧壁的宽度。

7.如权利要求4所述的垂直半导体装置，其中，沟道的底部的厚度大于沟道的侧壁的宽度。

8.如权利要求4所述的垂直半导体装置，其中，沟道孔具有倾斜的侧壁，使得沟道孔的宽度从沟道孔的上部朝向沟道孔的下部逐渐减小。

9.如权利要求1所述的垂直半导体装置，其中，在栅电极之中的最下面的栅电极下方的水平处的沟道掺杂有杂质，并且

其中，与在最下面的栅电极下方的水平处的沟道相比，在最下面的栅电极处或在最下面的栅电极上方的水平处的沟道不掺杂杂质或更少地掺杂杂质。

10.如权利要求1所述的垂直半导体装置，所述垂直半导体装置还包括：

共源线，穿过堆叠结构、支撑层和下绝缘层，并接触基底的一部分；以及

间隔件，包括绝缘材料，间隔件围绕共源线的侧壁。

11.如权利要求10所述的垂直半导体装置，其中，支撑层接触在共源线的侧壁上的间隔件，并且

其中，支撑层和共源线通过间隔件彼此电隔离。

12.如权利要求10所述的垂直半导体装置，其中，支撑层的上表面包括凹进，并且共源线穿过凹进。

13.根据权利要求1所述的垂直半导体装置，电荷存储结构包括从沟道的外壁顺序堆叠的隧道绝缘图案、电荷存储图案和阻挡图案。

14.如权利要求1所述的垂直半导体装置，所述垂直半导体装置还包括穿过堆叠结构、支撑层和下绝缘层并延伸到基底的上部的虚设沟道结构，

其中，虚设沟道结构包括电荷存储结构和不电连接到沟道连接图案的沟道。