[发明专利]半导体装置

说明书

一种半导体装置，包括：第一堆叠件组，其具有交替且重复地堆叠在衬底上的第一层间绝缘层和第一栅极层；以及第二堆叠件组，其包括交替且重复地堆叠在第一堆叠件组上的第二层间绝缘层和第二栅极层。分离结构穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组，并包括第一分离区域和第二分离区域。竖直结构穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组，并包括第一竖直区域和第二竖直区域。导电线电连接到第二堆叠件组上的竖直结构。第一竖直区域的上端与衬底的上表面之间的距离大于第一分离区域的上端与衬底的上表面之间的距离。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年7月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0092534的优先权，该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。

技术领域

本发明构思涉及半导体装置，更具体地，涉及在多个堆叠件中具有栅极层、竖直结构和分离结构的半导体装置及其形成方法。

背景技术

对提高半导体装置的集成度以提高电子装置的价格竞争力存在很高的兴趣。已经开发了具有三维存储器单元的半导体装置，其与二维半导体装置相比提供了提高的集成度。

发明内容

本发明构思的一方面提供了改善半导体装置的集成度的半导体装置及其形成方法。

根据本发明构思的示例性实施例，半导体装置包括第一堆叠件组，其包括交替且重复地堆叠在衬底上的第一层间绝缘层和第一栅极层。第二堆叠件组包括交替且重复地堆叠在第一堆叠件组上的第二层间绝缘层和第二栅极层。分离结构穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组，并在与衬底的上表面平行的第一方向上彼此间隔开。分离结构中的每一个包括第一分离区域和第二分离区域，所述第二分离区域在作为衬底的厚度方向的第二方向上设置在第一分离区域上。竖直结构穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组，并在第一方向上设置在分离结构之间。竖直结构包括第一竖直区域和第二竖直区域，所述第二竖直区域在第二方向上设置在第一竖直区域上。导电线电连接到第二堆叠件组上的竖直结构。第一竖直区域包括与第二竖直区域相邻的第一上竖直区域和与衬底相邻的第一下竖直区域。第二竖直区域包括第二下竖直区域和第二上竖直区域，所述第二下竖直区域与第一竖直区域相邻，并且所述第二下竖直区域的宽度小于第一上竖直区域的宽度，所述第二上竖直区域与导电线相邻。第一分离区域包括与第二分离区域相邻的第一上分离区域和与衬底相邻的第一下分离区域。第二分离区域包括第二下分离区域和第二上分离区域，所述第二下分离区域与第一分离区域相邻，并且所述第二下分离区域的宽度小于第一上分离区域的宽度，所述第二上分离区域与导电线相邻。第一竖直区域的上端与衬底的上表面之间的距离大于第一分离区域的上端与衬底的上表面之间的距离。

根据本发明构思的示例性实施例，半导体装置包括衬底。第一栅极层堆叠在衬底的上表面上，并且在与衬底的上表面垂直的竖直方向上彼此间隔开。中间层间绝缘层设置在第一栅极层之中的设置在最上位置中的第一最上栅极层上。第二栅极层堆叠在中间层间绝缘层上，并在竖直方向上彼此间隔开。竖直结构穿过第一栅极层、中间层间绝缘层和第二栅极层。分离结构穿过第一栅极层、中间层间绝缘层和第二栅极层。竖直结构具有第一弯曲部分，其从穿过中间层间绝缘层的部分延伸到中间层间绝缘层的上表面。分离结构具有第二弯曲部分，其从穿过中间层间绝缘层的部分延伸到中间层间绝缘层的下表面。

根据本发明构思的示例性实施例，半导体装置包括衬底。第一堆叠件组包括交替且重复地堆叠在衬底上的第一层间绝缘层和第一栅极层。第一堆叠件组包括第一层间绝缘层之中的设置在最上位置中的第一最上层间绝缘层。第二堆叠件组包括交替且重复地堆叠在第一堆叠件组上的第二层间绝缘层和第二栅极层。第二堆叠件组包括第二层间绝缘层之中的设置在最下位置中的第二最下层间绝缘层。竖直结构在与衬底的上表面垂直的竖直方向上穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组。分离结构在竖直方向上穿过第一堆叠件组和第二堆叠件组。