[发明专利]半导体器件以及包括该半导体器件的电子系统

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

包括外围电路的下部水平层；和

提供在所述下部水平层上的上部水平层，所述上部水平层包括垂直地延伸的存储单元串，

其中所述下部水平层包括：

第一基板；

器件隔离层，限定所述第一基板的第一有源区；以及

第一栅极结构，包括依次堆叠在所述第一有源区上的第一栅极绝缘图案、第一导电图案、第一金属图案和第一覆盖图案，

其中所述第一导电图案包括掺杂的半导体材料，

其中所述器件隔离层覆盖所述第一导电图案的第一侧表面，

其中所述第一金属图案包括：

在所述第一导电图案上的第一主体部分；和

在覆盖所述第一侧表面的所述器件隔离层上的第一侧部分，以及

其中所述第一侧部分与所述第一导电图案的所述第一侧表面间隔开而使所述器件隔离层插置在所述第一侧部分与所述第一导电图案的所述第一侧表面之间。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述器件隔离层的顶表面的最高点的水平等于或高于所述第一导电图案的顶表面的水平。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一导电图案的厚度小于所述第一金属图案的厚度。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述第一金属图案包括：

阻挡图案；和

在所述阻挡图案上的栅极金属图案，以及

其中所述第一侧部分的所述阻挡图案与所述器件隔离层的顶表面直接接触。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一侧部分的底表面的最低点的水平高于所述第一主体部分的底表面的水平。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一导电图案的所述第一侧表面、所述第一栅极绝缘图案的侧表面和所述第一有源区的侧表面通过所述器件隔离层而彼此对准。

7.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述第一主体部分与所述第一导电图案垂直地重叠，以及

其中所述第一侧部分与所述器件隔离层垂直地重叠。

8.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述下部水平层还包括第二栅极结构，所述第二栅极结构包括依次堆叠在所述第一基板的第二有源区上的第二栅极绝缘图案、第二导电图案、第二金属图案和第二覆盖图案，

其中所述第二栅极绝缘图案的厚度大于所述第一栅极绝缘图案的厚度，

其中所述第二金属图案包括：

在所述第二导电图案上的主体部分；和

分别提供在所述主体部分的两侧的一对第二侧部分，以及

其中所述一对第二侧部分中的每个与所述器件隔离层垂直地重叠。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述上部水平层包括：

在所述下部水平层上的第二基板；

单元阵列结构，包括堆叠在所述第二基板上并彼此间隔开的多个电极；

垂直沟道结构，被提供为穿透所述单元阵列结构并且连接到所述第二基板；以及

位线，提供在所述单元阵列结构上并且连接到所述垂直沟道结构。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，

其中所述垂直沟道结构包括：

连接到所述第二基板的垂直半导体图案；和

在所述多个电极和所述垂直半导体图案之间的垂直绝缘图案，以及

其中所述垂直绝缘图案包括电荷存储层。