[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

半导体器件包括第一和第二基板结构。第一基板结构包括：基底基板；在基底基板上的电路元件；在电路元件上的第一基板；在第一基板上并电连接到电路元件的第一存储单元；在第一存储单元上并连接到第一存储单元的第一位线；和在第一位线上以分别连接到第一位线的第一接合焊盘。第二基板结构包括：第二基板；在第二基板上的第二存储单元；在第二存储单元上并连接到第二存储单元的第二位线；和在第二位线上以分别连接到第二位线的第二接合焊盘。第一和第二基板结构通过将第一接合焊盘接合到第二接合焊盘而彼此连接，第一和第二接合焊盘垂直地在第一位线与第二位线之间，第一基板或第二基板不垂直地设置在第一位线与第二位线之间。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件及其制造方法。

背景技术

半导体器件越来越需要处理高容量数据，同时逐渐减小体积。相应地，需要提高形成这种半导体器件的半导体元件的集成度。结果，作为提高半导体元件的集成度的一种方法，已经提出了具有垂直晶体管结构的半导体器件来代替传统的平面晶体管结构。

发明内容

本发明构思的一方面是提供具有改善的集成度和可靠性的半导体器件及其制造方法。

根据本发明构思的一方面，一种半导体器件包括第一基板结构和第二基板结构。第一基板结构包括：第一基板；在垂直于第一基板的第一表面的方向上堆叠且彼此间隔开的第一栅电极；垂直于第一基板延伸且穿过第一栅电极的第一沟道；连接到第一沟道的第一位线；以及设置在第一位线上从而电连接到第一位线的第一接合焊盘，其中，在垂直于第一基板的第一表面的方向上，第一位线设置在第一沟道与第一接合焊盘之间，第一沟道在第一基板与第一位线之间延伸。第二基板结构在第一基板结构上连接到第一基板结构，并包括：第二基板；在垂直于面向第一基板的第一表面的第二基板的第一表面的方向上堆叠且彼此间隔开的第二栅电极；垂直于第二基板延伸同时穿过第二栅电极的第二沟道；连接到第二沟道的第二位线；以及设置在第二位线上以电连接到第二位线的第二接合焊盘，其中，在垂直于第二基板的第一表面的方向上，第二位线设置在第二沟道与第二接合焊盘之间，第二沟道在第二基板与第二位线之间延伸。第一基板结构和第二基板结构通过第一接合焊盘和第二接合焊盘接合在一起并且彼此连接，并且第一位线分别通过第一接合焊盘和第二接合焊盘电连接到第二位线。

根据本发明构思的一方面，其可以是与前述方面相同的实施方式或不同实施方式，第一基板结构包括：第一基板；在垂直于第一基板的第一表面的方向上堆叠并彼此间隔开并且在一个方向上延伸不同长度以提供第一接触区域的第一栅电极；垂直于第一基板延伸同时穿过第一栅电极的第一沟道；连接到第一接触区域中的第一栅电极并垂直于第一基板的第一表面延伸的第一单元接触插塞；连接到第一沟道的第一位线；以及设置在第一基板结构的第一表面上的第一接合焊盘，其中第一位线在垂直于第一基板的第一表面的方向上设置在第一沟道与第一接合焊盘之间。第二基板结构可以在第一基板结构上连接到第一基板结构，并且可以包括：第二基板；在垂直于第二基板的第一表面的方向上堆叠并彼此间隔开并且在一个方向上延伸不同长度以提供第二接触区域的第二栅电极；垂直于第二基板延伸同时穿过第二栅电极的第二沟道；在第二接触区域中连接到第二栅电极并垂直于第二基板的第一表面延伸的第二单元接触插塞；连接到第二沟道的第二位线；以及接合到第一接合焊盘并设置在第二基板结构的第一表面处的第二接合焊盘。第一基板的第一表面面向第二基板的第一表面，第一基板结构的第一表面面向第二基板结构的第一表面，第一位线通过第一接合焊盘和第二接合焊盘中的相应接合焊盘电连接到第二位线，并且第一单元接触插塞中的一些分别通过第一接合焊盘和第二接合焊盘中的相应接合焊盘电连接到第二单元接触插塞。