[发明专利]三维半导体存储器件

说明书

提供了三维(3D)半导体存储器件。一种3D半导体存储器件包括衬底上的电极结构。电极结构包括堆叠在衬底上的栅电极。栅电极包括电极焊盘区。该3D半导体存储器件包括穿透一个电极焊盘区的虚设竖直结构。虚设竖直结构包括虚设竖直半导体图案和从虚设竖直半导体图案的一部分朝向衬底延伸的接触图案。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2018年12月21日在韩国知识产权局提交的第10-2018-0167569号韩国专利申请的优先权，其公开内容通过全文引用一并于此。

技术领域

本发明构思的实施例涉及半导体存储器件，更具体地，涉及具有三维布置的存储单元的三维(3D)半导体存储器件。

背景技术

半导体器件已高度集成，以提供优越性能和低制造成本。半导体器件的集成密度直接影响半导体器件的成本，从而导致对高度集成半导体器件的需求。典型的二维(2D)或平面半导体器件的集成密度可以主要由单位存储单元占据的面积确定。因此，典型的2D或平面半导体器件的集成密度可能受到形成精细图案的技术的极大影响。然而，由于需要极高价格的装置来形成精细图案，因此尽管2D半导体器件的集成密度持续增加但仍然受限。已经开发了包括三维布置的存储单元的三维(3D)半导体器件以克服这些限制。

发明内容

本发明构思的实施例可以提供能够改善图案轮廓的三维(3D)半导体存储器件。

本发明构思的实施例还可以提供能够改善可靠性的3D半导体存储器件。

在一些实施例中，一种3D半导体存储器件可以包括衬底和衬底上的电极结构。电极结构可以包括沿相对于衬底的顶表面竖直的方向堆叠的栅电极。栅电极可以包括电极焊盘区。此外，该3D半导体存储器件可以包括穿透一个电极焊盘区的虚设竖直结构。虚设竖直结构可以包括基本沿该方向延伸的虚设竖直半导体图案以及从虚设竖直半导体图案的一部分朝向衬底延伸的接触图案。

在一些实施例中，一种3D半导体存储器件可以包括衬底，衬底包括单元阵列区和连接区。该3D半导体存储器件可以包括衬底上的电极结构。电极结构可以包括沿相对于衬底的顶表面竖直的方向堆叠的栅电极。栅电极可以包括在连接区上的电极焊盘区。该3D半导体存储器件可以包括单元阵列区上穿透电极结构的竖直半导体图案。该3D半导体存储器件可以包括连接区上穿透一个电极焊盘区的虚设竖直半导体图案。此外，该3D半导体存储器件可以包括从虚设竖直半导体图案的一部分延伸到衬底中的接触图案。

在一些实施例中，一种3D半导体存储器件可以包括衬底和衬底上的电极结构。电极结构可以包括沿相对于衬底的顶表面竖直的方向堆叠的栅电极。栅电极可以包括电极焊盘区。该3D半导体存储器件可以包括衬底和电极结构之间的源极导电图案。该3D半导体存储器件可以包括穿透一个电极焊盘区、穿透此电极焊盘区下的源极导电图案并且延伸到衬底中的虚设竖直半导体图案。该3D半导体存储器件可以包括虚设竖直半导体图案和衬底之间的虚设数据存储图案。此外，该3D半导体存储器件可以包括穿透虚设数据存储图案的底部以电连接到衬底的接触图案。

附图说明

根据附图及具体实施方式部分，本发明构思将变得更加显而易见。

图1是示出了根据本发明构思的一些实施例的三维(3D)半导体存储器件的单元阵列的示意性电路图。

图2是示出了根据本发明构思的一些实施例的3D半导体存储器件的平面视图。

图3和图4是分别沿图2的线I-I’和II-II’截取的横截面视图。

图5、图6和图7是示出了图3和图4的源极结构和栅电极的平面视图。

图8是图3的“A”部分的放大视图。