[发明专利]半导体器件和包括该半导体器件的数据存储系统

说明书

一种半导体器件和包括该半导体器件的数据存储系统，所述半导体器件包括：第一结构，包括外围电路；以及第二结构，包括：图案结构；上绝缘层；堆叠结构，所述堆叠结构在第一结构与图案结构之间，并且包括彼此间隔开的第一堆叠部和第二堆叠部，第一堆叠部和第二堆叠部分别包括交替堆叠的水平导电层和层间绝缘层；分离结构，穿透堆叠结构；存储器竖直结构，穿透第一堆叠部；以及接触结构，穿透第二堆叠部、图案结构和上绝缘层，其中，接触结构包括：下接触插塞，至少穿透第二堆叠部；以及上接触插塞，接触下接触插塞并且向上延伸以穿透图案结构和上绝缘层。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年11月13日在韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2020-0151779的优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件和包括半导体器件的数据存储系统。

背景技术

需要存储数据的电子系统可能需要能够存储高容量数据的半导体器件。因此，正在对增大半导体器件的数据存储容量的方法进行研究。例如，作为增大半导体器件的数据存储容量的方法中的一种，已经提出了包括代替以二维布置的存储单元的以三维布置的存储单元在内的半导体器件。

发明内容

示例实施例提供了具有改进的集成度和可靠性的半导体器件。

示例实施例提供了一种包括半导体器件的数据存储系统。

根据示例实施例，一种半导体器件，包括：第一结构，包括外围电路；以及第二结构，设置在第一结构上并且接合到第一结构，其中，第二结构包括：图案结构；上绝缘层，设置在图案结构上；堆叠结构，设置在第一结构与图案结构之间，并且包括在水平方向上彼此间隔开的第一堆叠部和第二堆叠部，第一堆叠部和第二堆叠部分别包括在竖直方向上交替堆叠的水平导电层和层间绝缘层；分离结构，穿透堆叠结构并且使堆叠结构分离；存储器竖直结构，穿透堆叠结构的第一堆叠部；以及接触结构，穿透第二堆叠部、图案结构和上绝缘层。接触结构包括：下接触插塞，至少穿透堆叠结构的第二堆叠部；以及上接触插塞，与下接触插塞接触并且向上延伸以穿透图案结构和上绝缘层。

根据示例实施例，一种半导体器件，包括：第一结构，包括外围电路；以及第二结构，设置在第一结构上并且接合到第一结构，其中，第二结构包括：图案结构；上绝缘层，设置在图案结构上；字线，设置在图案结构与第一结构之间，并且在竖直方向上堆叠；虚设水平导电层，设置在图案结构与第一结构之间，并且在竖直方向上堆叠；存储器竖直结构，在竖直方向上穿透字线并且与图案结构接触；分离结构，在竖直方向上穿透字线并且与图案结构接触；以及接触结构，在竖直方向上穿透虚设水平导电层、图案结构和上绝缘层。虚设水平导电层被电隔离。

根据示例实施例，一种数据存储系统，包括：半导体器件，该半导体器件包括第一结构和第二结构，该第一结构包括外围电路，该第二结构设置在第一结构上并且包括存储数据的数据存储层；以及控制器，电连接到半导体器件，其中，第二结构包括：图案结构；上绝缘层，设置在图案结构上；字线，设置在图案结构与第一结构之间，并且在竖直方向上堆叠；虚设水平导电层，设置在图案结构与第一结构之间，并且在竖直方向上堆叠；存储器竖直结构，在竖直方向上穿透字线并且与图案结构接触；分离结构，在竖直方向上穿透字线并且与图案结构接触；以及接触结构，在竖直方向上穿透虚设水平导电层、图案结构和上绝缘层，并且其中，虚设水平导电层被电隔离。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的以上和其他方面、特征和优点，在附图中相同的附图标记表示相同的元件。在附图中：

图1、图2、以及图3A至图3D是各自示出根据示例实施例的半导体器件的示例的示意图；

图4A是示出根据示例实施例的半导体器件的修改示例的部分放大的截面图；

图4B是示出根据示例实施例的半导体器件的修改示例的部分放大的截面图；