KR20240049521A - Semiconductor device - Google Patents

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KR20240049521A
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김동환
이헌주
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 개시는 반도체 장치, 좀더 구체적으로는, 구조 및 공정을 개선한 반도체 장치에 관한 것이다.
실시예에 따른 반도체 장치는, 칩 영역과, 칩 영역의 외측에 위치하는 외측 영역을 포함한다. 이때, 반도체 장치는, 칩 영역에 위치하며 교대로 적층되는 복수의 셀 절연층 및 복수의 게이트 전극을 포함하는 게이트 적층 구조물과, 칩 영역에서 게이트 적층 구조물을 관통하도록 연장되는 채널 구조물과, 외측 영역에 위치하며 적어도 하나의 패턴부를 포함하는 키 패턴을 포함한다. 패턴부는, 베이스부 및 베이스부보다 돌출되는 돌출부를 포함하는 절연 구조물과, 돌출부의 적어도 일측에서 절연 구조물을 관통하는 관통부를 포함한다.
The present disclosure relates to semiconductor devices, and more specifically, to semiconductor devices with improved structures and processes.
A semiconductor device according to an embodiment includes a chip area and an outer area located outside the chip area. At this time, the semiconductor device includes a gate stacked structure located in the chip area and including a plurality of cell insulating layers and a plurality of gate electrodes alternately stacked, a channel structure extending through the gate stacked structure in the chip area, and an outer region. It is located in and includes a key pattern including at least one pattern portion. The pattern portion includes an insulating structure including a base portion and a protrusion protruding from the base portion, and a penetrating portion penetrating the insulating structure on at least one side of the protrusion.

Description

반도체 장치{SEMICONDUCTOR DEVICE}Semiconductor device {SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 개시는 반도체 장치, 좀더 구체적으로는, 구조 및 공정을 개선한 반도체 장치에 관한 것이다.The present disclosure relates to semiconductor devices, and more specifically, to semiconductor devices with improved structures and processes.

데이터 저장을 필요로 하는 전자 시스템에서 고용량의 데이터를 저장할 수 있는 반도체 장치가 요구되고 있다. 이에 따라 반도체 장치의 데이터 저장 용량을 증가시킬 수 있는 방안이 연구되고 있다. 예를 들어, 반도체 장치의 데이터 저장 용량을 증가시키기 위한 방법 중 하나로 2차원적으로 배열되는 메모리 셀 대신에 3차원적으로 배열되는 메모리 셀을 포함하는 반도체 장치가 제안되고 있다.In electronic systems that require data storage, semiconductor devices capable of storing high-capacity data are required. Accordingly, ways to increase the data storage capacity of semiconductor devices are being studied. For example, as one of the methods to increase the data storage capacity of a semiconductor device, a semiconductor device including memory cells arranged three-dimensionally instead of memory cells arranged two-dimensionally has been proposed.

실시예는 성능 및 생산성을 향상할 수 있는 반도체 장치를 제공하고자 한다. Embodiments seek to provide a semiconductor device that can improve performance and productivity.

실시예에 따른 반도체 장치는, 칩 영역과, 칩 영역의 외측에 위치하는 외측 영역을 포함한다. 이때, 반도체 장치는, 칩 영역에 위치하며 교대로 적층되는 복수의 셀 절연층 및 복수의 게이트 전극을 포함하는 게이트 적층 구조물과, 칩 영역에서 게이트 적층 구조물을 관통하도록 연장되는 채널 구조물과, 외측 영역에 위치하며 적어도 하나의 패턴부를 포함하는 키 패턴을 포함한다. 패턴부는, 베이스부 및 베이스부보다 돌출되는 돌출부를 포함하는 절연 구조물과, 돌출부의 적어도 일측에서 절연 구조물을 관통하는 관통부를 포함한다. A semiconductor device according to an embodiment includes a chip area and an outer area located outside the chip area. At this time, the semiconductor device includes a gate stacked structure located in the chip area and including a plurality of cell insulating layers and a plurality of gate electrodes alternately stacked, a channel structure extending through the gate stacked structure in the chip area, and an outer region. It is located in and includes a key pattern including at least one pattern portion. The pattern portion includes an insulating structure including a base portion and a protrusion protruding from the base portion, and a penetrating portion penetrating the insulating structure on at least one side of the protrusion.

실시예에 의하면, 키 패턴에 포함되는 패턴부가 복수의 단차를 포함하여 정렬 시에 충분한 정보를 얻을 수 있다. 이때, 관통 희생층이 포토 레지스트 패턴을 제거하는 공정에서 함께 제거되는 경우에도 키 패턴의 패턴부를 쉬운 공정으로 형성할 수 있다. 이에 따라 공정 한계를 극복할 수 있는 희생 물질을 이용하여 관통 희생층을 형성할 수 있다. 이에 의하여 반도체 장치의 성능 및 생산성을 향상할 수 있다. According to the embodiment, the pattern portion included in the key pattern includes a plurality of steps, so that sufficient information can be obtained during alignment. At this time, even when the penetrating sacrificial layer is removed in the process of removing the photoresist pattern, the pattern portion of the key pattern can be formed with an easy process. Accordingly, a penetrating sacrificial layer can be formed using a sacrificial material that can overcome process limitations. As a result, the performance and productivity of semiconductor devices can be improved.

도 1은 일 실시예에 따른 반도체 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 반도체 장치의 일부를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시한 반도체 장치에 포함되는 채널 구조물의 일 예를 도시한 부분 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시한 반도체 장치에 포함되는 키 패턴의 패턴부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 B-B’선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 7의 도 5의 C-C’선을 따라 잘라서 본 단면도이다.
도 8 내지 도 17은 실시예에 따른 패턴부 및 이를 포함하는 반도체 장치의 제조 방법을 도시한 도면이다.
도 18은 다른 실시예에 따른 반도체 장치의 일부를 도시한 부분 단면도이다.
도 19는 또 다른 실시예에 따른 반도체 장치의 일부를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다.
도 20은 추가적인 실시예에 따른 반도체 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 21은 예시적인 실시예에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 22는 예시적인 실시예에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 23은 예시적인 실시예에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 24는 예시적인 실시예에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
1 is a plan view schematically showing a semiconductor device according to an embodiment.
Figure 2 is an enlarged plan view of portion A of Figure 1.
FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing part of the semiconductor device shown in FIG. 1.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view illustrating an example of a channel structure included in the semiconductor device shown in FIG. 3.
FIG. 5 is a plan view schematically showing a pattern portion of a key pattern included in the semiconductor device shown in FIG. 1.
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' in Figure 5.
FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 5.
8 to 17 are diagrams illustrating a method of manufacturing a pattern portion and a semiconductor device including the same according to an embodiment.
18 is a partial cross-sectional view showing part of a semiconductor device according to another embodiment.
Figure 19 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of a semiconductor device according to another embodiment.
Figure 20 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor device according to an additional embodiment.
Figure 21 is a diagram schematically showing an electronic system including a semiconductor device according to an example embodiment.
Figure 22 is a perspective view schematically showing an electronic system including a semiconductor device according to an example embodiment.
23 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor package according to an exemplary embodiment.
24 is a cross-sectional view schematically showing a semiconductor package according to an exemplary embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 다양한 실시예에 대하여 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, various embodiments will be described in detail so that those skilled in the art can easily implement them. Embodiments may be implemented in various forms and are not limited to the embodiments described herein.

본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용한다. In order to clearly explain the present disclosure, parts that are not related to the description have been omitted, and identical or similar elements are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위하여 임의로 도시한 것으로, 본 개시가 도면에 한정되는 것은 아니다. 설명의 편의 및/또는 간단한 도시를 위하여 일부 층 및 영역의 두께를 확대하거나 과장되게 표현하였다. In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily drawn for convenience of explanation, and the present disclosure is not limited to the drawings. For convenience of explanation and/or simple illustration, the thickness of some layers and areas were enlarged or exaggerated.

또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.Additionally, when a part of a layer, membrane, region, plate, etc. is said to be “on” or “on” another part, this includes not only cases where it is “directly above” another part, but also cases where there is another part in between. . Conversely, when a part is said to be “right on top” of another part, it means that there is no other part in between. In addition, being “on” or “on” a reference part means being located above or below the reference part, and does not necessarily mean being located “above” or “on” the direction opposite to gravity. .

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components rather than excluding other components, unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서 전체에서, "평면상" 또는 "평면으로 볼 때"는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상" 또는 "단면으로 볼 때"는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미할 수 있다. In addition, throughout the specification, "on a plane" or "when viewed in plan" means when the object part is viewed from above, and "in cross section" or "when viewed in cross section" means when a cross section cut vertically through the object part is viewed from the side. It can mean time.

이하에서는 도 1 내지 도 17을 참조하여 일 실시예에 따른 반도체 장치 및 이의 제조 방법을 상세하게 설명한다. Hereinafter, a semiconductor device and a method of manufacturing the same according to an embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 17.

도 1은 일 실시예에 따른 반도체 장치(10)를 개략적으로 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 도시한 평면도이다. 명확한 이해를 위하여 키 패턴(300)에 포함되는 패턴부(310)에 대해서는 도 2에서 확대도를 제외한 부분에 돌출부(도 5의 참조부호 316, 이하 동일)의 위치를 점선으로 도시하였고, 확대도에 돌출부(316) 및 관통부(318)를 점선으로 도시하였다. FIG. 1 is a plan view schematically showing a semiconductor device 10 according to an embodiment, and FIG. 2 is an enlarged plan view of portion A of FIG. 1 . For clear understanding, the position of the protrusion (reference numeral 316 in FIG. 5, hereinafter the same) of the pattern portion 310 included in the key pattern 300 is shown with a dotted line in the portion excluding the enlarged view in FIG. 2. The protruding portion 316 and the penetrating portion 318 are shown as dotted lines.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 반도체 장치(10)는, 칩 영역(CA)과, 칩 영역(CA)의 외측에 위치하는 외측 영역(DA)을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2 , the semiconductor device 10 according to the embodiment may include a chip area CA and an outer area DA located outside the chip area CA.

칩 영역(CA)은 메모리 셀 구조물과, 메모리 셀 구조물의 동작을 위한 배선부, 주변 회로 구조물 등이 위치하는 영역을 의미할 수 있다. 칩 영역(CA)에는. 메모리 셀 구조물이 위치하는 셀 어레이 영역(도 3의 참조부호 102, 이하 동일)과, 셀 어레이 영역(102)을 주변 회로 구조물 등에 전기적으로 연결하는 연결 영역(도 3의 참조부호 104)이 위치할 수 있다. The chip area (CA) may refer to an area where a memory cell structure, a wiring unit for operating the memory cell structure, and peripheral circuit structures are located. In the chip area (CA). A cell array area where the memory cell structure is located (reference numeral 102 in FIG. 3, hereinafter the same) and a connection area (reference numeral 104 in FIG. 3) that electrically connects the cell array area 102 to the surrounding circuit structure, etc. are located. You can.

외측 영역(DA)은 별개의 칩 영역(CA)으로의 분할 시에 스크라이브 또는 절단되는 부분을 포함하도록 설정된 영역을 의미할 수 있다. 외측 영역(DA)은 외부 영역, 스크라이브 레인(scribe lane), 스크라이브 라인, 절단 영역, 분할 영역 등으로 칭할 수도 있다.The outer area DA may refer to an area set to include a portion to be scribed or cut when dividing into a separate chip area CA. The outer area DA may also be referred to as an external area, scribe lane, scribe line, cut area, divided area, etc.

실시예에서 외측 영역(DA)에 얼라인 또는 정렬을 위한 키 패턴(300)이 위치할 수 있다. 키 패턴(300)은 제조 공정에서 사용되는 마스크 등과의 얼라인을 위한 얼라인 키(align key)(300a), 이전 공정에서 형성된 층과 현재 공정에서 형성된 층의 정렬 상태를 확인하기 위한 오버레이 키(overlay key)(300b) 등을 포함할 수 있다. 얼라인 키는 얼라인 마크, 얼라인 패턴 등으로 지칭될 수도 있고, 오버레이 키는 오버레이 마크, 오버레이 패턴 등으로 지칭될 수도 있다. In an embodiment, a key pattern 300 for alignment or alignment may be located in the outer area DA. The key pattern 300 includes an align key 300a for alignment with the mask used in the manufacturing process, and an overlay key for checking the alignment of the layer formed in the previous process and the layer formed in the current process ( may include an overlay key (300b), etc. The alignment key may be referred to as an alignment mark, an alignment pattern, etc., and the overlay key may be referred to as an overlay mark, an overlay pattern, etc.

키 패턴(300)은 정렬 상태를 확인하기 위하여 단차를 가지는 가장자리를 가지는 적어도 하나의 패턴부(310)를 포함할 수 있다. 패턴부(310)에 대해서는 추후에 도 5 내지 도 7을 참조하여 좀더 상세하게 설명한다. The key pattern 300 may include at least one pattern portion 310 having a stepped edge to check alignment. The pattern portion 310 will be described in more detail later with reference to FIGS. 5 to 7 .

그 외에도 외측 영역(DA)에는 계측 패턴, 테스트 소자 그룹(test element group, TEG) 등이 위치할 수 있다. 계측 패턴은 각 층의 두께, 임계 치수, 형상 등을 확인하기 위한 패턴으로, 예를 들어, 광학 패턴(예를 들어, 광학 임계 치수(optical critical dimension, OCD) 패턴) 등을 포함할 수 있다. 테스트 소자 그룹은 제조 공정 또는 제조 완료 후의 성능을 확인하기 위한 패턴일 수 있다. 그러나 외측 영역(DA)에 형성된 패턴의 종류가 상술한 바에 한정되는 것은 아니다. 따라서 외측 영역(DA)에 다양한 역할을 수행하는 다양한 패턴이 구비될 수 있다.In addition, a measurement pattern, a test element group (TEG), etc. may be located in the outer area (DA). The measurement pattern is a pattern for checking the thickness, critical dimension, and shape of each layer, and may include, for example, an optical pattern (eg, an optical critical dimension (OCD) pattern). A test element group may be a pattern for checking performance during the manufacturing process or after completion of manufacturing. However, the type of pattern formed in the outer area DA is not limited to the above. Therefore, the outer area (DA) can be equipped with various patterns that perform various roles.

명확한 이해를 위하여 도 1에서는 반도체 장치(10)가, 복수의 칩 영역(CA)과 외측 영역(DA)을 포함하는 것을 예시하였다. 분할 후에 반도체 장치(10)는, 칩 영역(CA)과, 칩 영역(CA)의 적어도 일측에서 칩 영역(CA)의 외측에 위치하는 외측 영역(DA)을 포함할 수 있다. 도 1에서 키 패턴(300), 얼라인 키(300a), 또는 오버레이 키(300b)의 개수, 배치, 형태 등은 예시로 제시하였으며, 키 패턴(300), 얼라인 키(300a), 또는 오버레이 키(300b)의 개수, 배치, 형태 등은 다양하게 변형될 수 있다. For clear understanding, FIG. 1 illustrates that the semiconductor device 10 includes a plurality of chip areas (CA) and an outer area (DA). After division, the semiconductor device 10 may include a chip area CA and an outer area DA located outside the chip area CA on at least one side of the chip area CA. In Figure 1, the number, arrangement, and shape of the key pattern 300, the align key 300a, or the overlay key 300b are shown as examples, and the key pattern 300, the align key 300a, or the overlay key 300b are shown as examples. The number, arrangement, and shape of the keys 300b may be varied in various ways.

도 1 및 도 2와 함께 도 3 및 도 4를 참조하여 실시예에 따른 반도체 장치(10)를 좀더 상세하게 설명한다.The semiconductor device 10 according to the embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 3 and 4 along with FIGS. 1 and 2 .

도 3은 도 1에 도시한 반도체 장치(10)의 일부를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 도 4는 도 3에 도시한 반도체 장치(10)에 포함되는 채널 구조물(CH)의 일 예를 도시한 부분 단면도이다. 명확한 이해를 위하여 도 3의 좌표는 셀 영역(100)에 해당하는 부분을 위주로 표시하였고, 회로 영역(200)에 포함되는 회로 소자(220)는 개략적으로 도시하였다. FIG. 3 is a partial cross-sectional view schematically showing part of the semiconductor device 10 shown in FIG. 1. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing an example of the channel structure CH included in the semiconductor device 10 shown in FIG. 3. For clear understanding, the coordinates in FIG. 3 are mainly displayed on the portion corresponding to the cell area 100, and the circuit elements 220 included in the circuit area 200 are schematically shown.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 반도체 장치(10)는, 메모리 셀 구조물이 구비되는 셀 영역(100)과, 메모리 셀 구조물의 동작을 제어하는 주변 회로 구조물이 구비되는 회로 영역(200)을 포함할 수 있다. 일 예로, 회로 영역(200) 및 셀 영역(100)은 각기 도 21에 도시된 전자 시스템(1000)에 포함되는 반도체 장치(1100)의 제1 구조물(1100F) 및 제2 구조물(1100S)에 해당하는 부분일 수 있다. 또는, 회로 영역(200) 및 셀 영역(100)이 각기 도 23에 도시된 반도체 칩(2200)의 제1 구조물(3100) 및 제2 구조물(3200)을 포함하는 부분일 수 있다. Referring to FIGS. 1 to 4 , the semiconductor device 10 according to an embodiment includes a cell region 100 in which a memory cell structure is provided and a circuit region in which a peripheral circuit structure that controls the operation of the memory cell structure is provided. It may include (200). As an example, the circuit region 200 and the cell region 100 correspond to the first structure 1100F and the second structure 1100S of the semiconductor device 1100 included in the electronic system 1000 shown in FIG. 21, respectively. This may be the part. Alternatively, the circuit region 200 and the cell region 100 may be parts including the first structure 3100 and the second structure 3200 of the semiconductor chip 2200 shown in FIG. 23, respectively.

예시적인 실시예에서 회로 영역(200) 상에 셀 영역(100)이 위치할 수 있다. 이에 의하면 회로 영역(200)에 해당하는 면적을 셀 영역(100)과 별도로 확보하지 않아도 되므로 반도체 장치(10)의 면적을 줄일 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 셀 영역(100)의 옆에 회로 영역(200)이 위치할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In an exemplary embodiment, the cell area 100 may be located on the circuit area 200. According to this, the area corresponding to the circuit area 200 does not need to be secured separately from the cell area 100, so the area of the semiconductor device 10 can be reduced. However, the embodiment is not limited to this, and the circuit area 200 may be located next to the cell area 100. Various other variations are possible.

회로 영역(200)은, 제1 기판(210)과, 제1 기판(210) 상에 형성된 회로 소자(220) 및 제1 배선부(230)를 포함할 수 있다. The circuit area 200 may include a first substrate 210, a circuit element 220 formed on the first substrate 210, and a first wiring portion 230.

제1 기판(210)은 반도체 물질을 포함하는 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 제1 기판(210)이 반도체 물질로 이루어지는 반도체 기판일 수 있고, 베이스 기판 위에 반도체층이 형성된 반도체 기판일 수도 있다. 일 예로, 제1 기판(210)은 단결정 또는 다결정 실리콘, 에피택셜 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 실리콘-온-절연체(silicon on insulator, SOI), 또는 게르마늄-온-절연체(germanium on insulator, GOI) 등으로 구성될 수 있다. The first substrate 210 may be a semiconductor substrate containing a semiconductor material. For example, the first substrate 210 may be a semiconductor substrate made of a semiconductor material, or may be a semiconductor substrate in which a semiconductor layer is formed on a base substrate. As an example, the first substrate 210 may be made of single-crystalline or polycrystalline silicon, epitaxial silicon, germanium, silicon-germanium, silicon-on-insulator (SOI), or germanium-on-insulator (GOI). ), etc.

제1 기판(210) 상에 형성되는 회로 소자(220)는 셀 영역(100)에 구비된 메모리 셀 구조물의 동작을 제어하는 다양한 회로 소자를 포함할 수 있다. 일 예로, 회로 소자(220)가 디코더 회로(도 21의 참조부호 1110), 페이지 버퍼(도 21의 참조부호 1120), 로직 회로(도 21의 참조부호 1130) 등의 주변 회로 구조물을 구성할 수 있다. The circuit elements 220 formed on the first substrate 210 may include various circuit elements that control the operation of the memory cell structure provided in the cell region 100. As an example, the circuit element 220 may configure peripheral circuit structures such as a decoder circuit (reference numeral 1110 in FIG. 21), a page buffer (reference numeral 1120 in FIG. 21), and a logic circuit (reference numeral 1130 in FIG. 21). there is.

회로 소자(220)는 예를 들어, 트랜지스터를 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 회로 소자(220)가 트랜지스터 등의 능동 소자(active element)뿐만 아니라, 커패시터(capacitor), 레지스터(resistor), 인덕터(inductor) 등의 수동 소자(passive element)를 포함할 수 있다.The circuit element 220 may include, for example, a transistor, but is not limited thereto. For example, the circuit element 220 may include not only active elements such as transistors, but also passive elements such as capacitors, resistors, and inductors.

제1 기판(210) 상에 위치한 제1 배선부(230)가 회로 소자(220)와 전기적으로 연결될 수 있다. 예시적인 실시예에서 제1 배선부(230)가, 절연층(232)을 사이에 두고 이격되며 콘택 비아(234)에 의하여 원하는 경로를 형성하도록 연결되는 복수의 배선층(236)을 포함할 수 있다. 배선층(236) 또는 콘택 비아(234)는 다양한 전도성 물질을 포함할 수 있고, 절연층(232)은 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 일 예로, 복수의 배선층(236) 중에서 셀 영역(100)에 인접한 최상부에 위치한 배선층(236)은 게이트 콘택부(184), 소스 콘택부(186), 입출력 연결 배선 등이 연결되는 패드부를 구비하거나 패드부를 구성할 수 있다. The first wiring portion 230 located on the first substrate 210 may be electrically connected to the circuit element 220. In an exemplary embodiment, the first wiring portion 230 may include a plurality of wiring layers 236 spaced apart with an insulating layer 232 therebetween and connected to form a desired path by a contact via 234. . The wiring layer 236 or contact via 234 may include various conductive materials, and the insulating layer 232 may include various insulating materials. For example, among the plurality of wiring layers 236, the wiring layer 236 located at the top adjacent to the cell region 100 includes a pad portion to which a gate contact portion 184, a source contact portion 186, an input/output connection wiring, etc. are connected. The pad part can be configured.

셀 영역(100)은 셀 어레이 영역(102)과 연결 영역(104)을 포함할 수 있다. 셀 영역(100)은 적어도 셀 어레이 영역(102)에 위치하는 게이트 적층 구조물(120) 및 채널 구조물(CH)을 메모리 셀 구조물로 구비할 수 있다. 메모리 셀 구조물을 회로 영역(200) 또는 외부 회로와 연결하기 위한 구조물이 셀 어레이 영역(102) 및/또는 연결 영역(104)에 위치할 수 있다. The cell area 100 may include a cell array area 102 and a connection area 104. The cell region 100 may include at least a gate stack structure 120 and a channel structure (CH) located in the cell array region 102 as memory cell structures. A structure for connecting the memory cell structure to the circuit area 200 or an external circuit may be located in the cell array area 102 and/or the connection area 104.

일 실시예에서 제2 기판(110)은 반도체 물질을 포함하는 반도체층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(110)이 반도체 물질로 이루어지는 반도체 기판일 수 있고, 베이스 기판 위에 반도체층이 형성된 것일 수도 있다. 일 예로, 제2 기판(110)이 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 실리콘-온-절연체, 또는 게르마늄-온-절연체 등으로 구성될 수 있다. 여기서, 제2 기판(110)에 포함된 반도체층에 보론(B), 갈륨(Ga) 등의 p형 또는 인(P), 비소(As) 등의 n형 불순물이 도핑될 수 있다. 그러나 제2 기판(110)의 물질, 반도체층에 도핑되는 불순물의 도전형, 물질 등에 실시예가 한정되는 것은 아니다. In one embodiment, the second substrate 110 may include a semiconductor layer containing a semiconductor material. For example, the second substrate 110 may be a semiconductor substrate made of a semiconductor material, or a semiconductor layer may be formed on a base substrate. For example, the second substrate 110 may be made of silicon, germanium, silicon-germanium, silicon-on-insulator, or germanium-on-insulator. Here, the semiconductor layer included in the second substrate 110 may be doped with p-type impurities such as boron (B) or gallium (Ga) or n-type impurities such as phosphorus (P) or arsenic (As). However, the embodiment is not limited to the material of the second substrate 110, the conductivity type and material of the impurity doped in the semiconductor layer, etc.

게이트 적층 구조물(120)은, 제2 기판(110)의 일면(일 예로, 전면(前面) 또는 상면) 위에 위치하며 서로 교대로 적층된 셀 절연층(132) 및 게이트 전극(130)을 포함할 수 있다. 채널 구조물(CH)은 게이트 적층 구조물(120)을 관통하여 제2 기판(110)에 교차하는 연장 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 채널 구조물(CH)의 연장 방향은 반도체 장치(10)의 두께 방향 또는 제2 기판(110)에 교차(일 예로, 수직)하는 연장 방향(도면의 Z축 방향)일 수 있다. The gate stacked structure 120 is located on one surface (eg, the front or top surface) of the second substrate 110 and may include cell insulating layers 132 and gate electrodes 130 stacked alternately with each other. You can. The channel structure CH may extend in a direction that penetrates the gate stack structure 120 and intersects the second substrate 110 . For example, the extension direction of the channel structure CH may be a thickness direction of the semiconductor device 10 or an extension direction (eg, perpendicular to) the second substrate 110 (Z-axis direction in the drawing).

예시적인 실시예에서 셀 어레이 영역(102)에서 제2 기판(110)과 게이트 적층 구조물(120) 사이에서 채널 구조물(CH)과 제2 기판(110)을 전기적으로 연결(일 예로, 직접 연결)하는 수평 도전층(112, 114)을 포함할 수 있다. 수평 도전층(112, 114)은 제2 기판(110) 상에 차례로 위치하는 제1 수평 도전층(112) 및/또는 제2 수평 도전층(114)을 포함할 수 있다. 제1 수평 도전층(112)은 반도체 장치(10)의 공통 소스 라인의 일부로 기능할 수 있다. 예를 들어, 제1 수평 도전층(112)이 제2 기판(110)과 함께 공통 소스 라인으로 기능할 수 있다. In an exemplary embodiment, the channel structure CH and the second substrate 110 are electrically connected (for example, directly connected) between the second substrate 110 and the gate stack structure 120 in the cell array region 102. It may include horizontal conductive layers 112 and 114. The horizontal conductive layers 112 and 114 may include a first horizontal conductive layer 112 and/or a second horizontal conductive layer 114 sequentially positioned on the second substrate 110 . The first horizontal conductive layer 112 may function as part of a common source line of the semiconductor device 10. For example, the first horizontal conductive layer 112 may function as a common source line together with the second substrate 110.

제1 및 제2 수평 도전층(112, 114)이 반도체 물질(예를 들어, 다결정 실리콘)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 수평 도전층(112)이 불순물을 포함하는 다결정 실리콘층을 포함할 수 있다. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 제2 수평 도전층(114)이 제1 수평 도전층(112)과 다른 물질(예를 들어, 절연 물질)로 구성되거나 제2 수평 도전층(114)이 구비되지 않을 수도 있다. The first and second horizontal conductive layers 112 and 114 may include a semiconductor material (eg, polycrystalline silicon). For example, the first horizontal conductive layer 112 may include a polycrystalline silicon layer containing impurities. The embodiment is not limited to this, and the second horizontal conductive layer 114 may be made of a material different from the first horizontal conductive layer 112 (for example, an insulating material) or the second horizontal conductive layer 114 may not be provided. It may be possible.

제2 기판(110) 상에(일 예로, 제2 기판(110) 상에 형성된 제1 및 제2 수평 도전층(112, 114) 위에) 셀 절연층(132)과 게이트 전극(130)이 교대로 적층된 게이트 적층 구조물(120)이 위치할 수 있다. On the second substrate 110 (for example, on the first and second horizontal conductive layers 112 and 114 formed on the second substrate 110), a cell insulating layer 132 and a gate electrode 130 are alternately formed. A gate stacked structure 120 may be located.

셀 절연층(132)은, 이웃한 두 개의 게이트 전극(130) 사이에 위치하는 층간 절연층(132m)을 포함할 수 있다. 실시예에서 복수의 셀 절연층(132) 중 적어도 두 개는 서로 동일한 두께를 가질 수도 있고 서로 다른 두께를 가질 수도 있다. 간략한 도시를 위하여 도면에서는 연결 영역(104)에서 셀 절연층(132)이 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)이 경계 없이 하나의 부분으로 도시된 것을 예시하였다. 그러나 연결 영역(104)에서 하나 또는 복수의 절연층이 다양한 적층 구조를 가질 수도 있다. 셀 절연층(132)의 형태, 구조 등은 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The cell insulating layer 132 may include an interlayer insulating layer 132m located between two adjacent gate electrodes 130. In an embodiment, at least two of the plurality of cell insulating layers 132 may have the same thickness or different thicknesses. For simplicity of illustration, the drawing illustrates that the cell insulating layer 132 and the plurality of gate stacked portions 121 and 122 in the connection area 104 are depicted as one portion without a boundary. However, one or more insulating layers in the connection area 104 may have various stacked structures. The shape and structure of the cell insulating layer 132 may vary depending on the embodiment.

게이트 전극(130)은 다양한 전도성 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 게이트 전극(130)은 텅스텐(W), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 등과 같은 금속 물질, 다결정 실리콘, 금속 질화물(예를 들어, 티타늄 질화물(TiN), 탄탈륨 질화물(TaN) 등), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 도 4의 확대도에 도시한 바와 같이, 게이트 전극(130)의 외측에 절연 물질로 구성되는 블로킹층(156)의 일부(예를 들어, 제1 블로킹층(156a))가 위치할 수도 있다. 셀 절연층(132)은 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 셀 절연층(132)이 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 질산화물, 실리콘 산화물보다 유전율이 작은 저유전율 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. The gate electrode 130 may include various conductive materials. For example, the gate electrode 130 may be made of a metal material such as tungsten (W), copper (Cu), aluminum (Al), polycrystalline silicon, or metal nitride (e.g., titanium nitride (TiN), tantalum nitride (TaN)). etc.), or a combination thereof. As shown in the enlarged view of FIG. 4, a portion of the blocking layer 156 (eg, the first blocking layer 156a) made of an insulating material may be located outside the gate electrode 130. The cell insulating layer 132 may include various insulating materials. For example, the cell insulating layer 132 may include silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, a low dielectric constant material having a smaller dielectric constant than silicon oxide, or a combination thereof.

채널 구조물(CH)은, 채널층(140)과, 게이트 전극(130)과 채널층(140) 사이에서 채널층(140) 상에 위치하는 게이트 유전층(150)을 포함할 수 있다. 게이트 전극(130)과 채널층(140) 사이에 위치하는 게이트 유전층(150)은, 채널층(140) 상에 차례로 형성되는 터널링층(152), 전하 저장층(154) 및 블로킹층(156)을 포함할 수 있다. The channel structure (CH) may include a channel layer 140 and a gate dielectric layer 150 located on the channel layer 140 between the gate electrode 130 and the channel layer 140. The gate dielectric layer 150 located between the gate electrode 130 and the channel layer 140 includes a tunneling layer 152, a charge storage layer 154, and a blocking layer 156, which are sequentially formed on the channel layer 140. may include.

채널 구조물(CH)은 채널층(140)의 내부에 위치하는 코어 절연층(142)을 더 포함할 수 있으나, 이와 다른 예로 코어 절연층(142)이 구비되지 않을 수 있다. 채널 구조물(CH)은 채널층(140) 및/또는 게이트 유전층(150) 위에 배치되는 채널 패드(144)를 더 포함할 수 있다. 채널 패드(144)가 코어 절연층(142)의 상부면(도 2의 하부면)을 덮고 채널층(140)과 전기적으로 연결되도록 배치될 수 있다.The channel structure CH may further include a core insulating layer 142 located inside the channel layer 140, but in other examples, the core insulating layer 142 may not be provided. The channel structure CH may further include a channel pad 144 disposed on the channel layer 140 and/or the gate dielectric layer 150. The channel pad 144 may be arranged to cover the upper surface (lower surface in FIG. 2) of the core insulating layer 142 and be electrically connected to the channel layer 140.

채널 구조물(CH)은 각기 하나의 메모리 셀 스트링을 이루며, 평면 상에서 복수의 채널 구조물(CH)이 행과 열을 이루면서 서로 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 평면 상에서 복수의 채널 구조물(CH)이 격자 형태, 지그재그 형태 등 다양한 형태로 배치될 수 있다. 채널 구조물(CH)은 기둥 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 채널 구조물(CH)이 단면으로 볼 때 종횡비에 따라 제2 기판(110)에 가까울수록 폭이 좁아지도록 경사진 측면을 가질 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 채널 구조물(CH)의 배치, 구조, 형태 등이 다양하게 변형될 수 있다. Each channel structure (CH) forms one memory cell string, and a plurality of channel structures (CH) may be arranged to be spaced apart from each other in rows and columns on a plane. For example, a plurality of channel structures CH may be arranged in various shapes, such as a grid shape or a zigzag shape, on a plane. The channel structure CH may have a pillar shape. As an example, the channel structure CH may have inclined side surfaces so that the width becomes narrower as it approaches the second substrate 110 depending on the aspect ratio when viewed in cross section. However, the embodiment is not limited to this, and the arrangement, structure, and shape of the channel structure CH may be modified in various ways.

채널층(140)은 반도체 물질, 예를 들어, 다결정 실리콘을 포함할 수 있다. 코어 절연층(142)은 다양한 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 코어 절연층(142)이 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 질산화물, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 채널 패드(144)가 도전성 물질, 예를 들어, 불순물이 도핑된 다결정 또는 단결정 실리콘을 포함할 수 있다. The channel layer 140 may include a semiconductor material, for example, polycrystalline silicon. The core insulating layer 142 may include various insulating materials. For example, the core insulating layer 142 may include silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, or a combination thereof. The channel pad 144 may include a conductive material, for example, polycrystalline or single-crystalline silicon doped with impurities.

터널링층(152)은 전하의 터널링이 가능한 절연 물질(예를 들어, 실리콘 산화물, 실리콘 질산화물 등)을 포함할 수 있다. 전하 저장층(154)은 데이터 저장 영역으로 이용되며, 전하 저장층(154)이 다결정 실리콘, 실리콘 질화물 등을 포함할 수 있다. 블로킹층(156)은 원하지 않게 게이트 전극(130)으로 전하가 유입되는 현상을 방지할 수 있는 절연 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 블로킹층(156)이 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 실리콘 질산화물, 실리콘 산화물보다 높은 유전율을 가지는 고유전율 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 블로킹층(156)은, 게이트 전극(130)을 따라 수평하게 연장되는 부분을 포함하는 제1 블로킹층(156a)과, 제1 블로킹층(156a)과 전하 저장층(154) 사이에서 수직하게 연장되는 제2 블로킹층(156b)을 포함할 수 있다. The tunneling layer 152 may include an insulating material capable of tunneling charges (eg, silicon oxide, silicon nitoxide, etc.). The charge storage layer 154 is used as a data storage area, and the charge storage layer 154 may include polycrystalline silicon, silicon nitride, etc. The blocking layer 156 may include an insulating material that can prevent unwanted charges from flowing into the gate electrode 130. For example, the blocking layer 156 may include silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, a high dielectric constant material having a higher dielectric constant than silicon oxide, or a combination thereof. In one embodiment, the blocking layer 156 includes a first blocking layer 156a including a portion extending horizontally along the gate electrode 130, and between the first blocking layer 156a and the charge storage layer 154. It may include a second blocking layer 156b extending vertically.

그러나 실시예가 채널층(140), 코어 절연층(142), 채널 패드(144), 또는 게이트 유전층(150)의 물질, 구조 등에 한정되는 것은 아니다.However, the embodiment is not limited to the material or structure of the channel layer 140, core insulating layer 142, channel pad 144, or gate dielectric layer 150.

예시적인 실시예에서 게이트 적층 구조물(120)이 제2 기판(110) 상에 차례로 적층되는 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)을 포함할 수 있다. 그러면, 적층되는 게이트 전극(130)의 개수를 증가시킬 수 있어 안정적인 구조로 메모리 셀의 개수를 증가시킬 수 있다. 도 3에서는 게이트 적층 구조물(120)이 제1 및 제2 게이트 적층 부분(121, 122)을 포함한 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 게이트 적층 구조물(120)이 하나 또는 세 개 이상의 게이트 적층 부분을 포함할 수 있다. In an exemplary embodiment, the gate stacked structure 120 may include a plurality of gate stacked portions 121 and 122 sequentially stacked on the second substrate 110 . Then, the number of gate electrodes 130 to be stacked can be increased, thereby increasing the number of memory cells with a stable structure. FIG. 3 illustrates that the gate stacked structure 120 includes first and second gate stacked portions 121 and 122. However, the embodiment is not limited to this, and the gate stacked structure 120 may include one or three or more gate stacked parts.

상술한 바와 같이 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)이 구비되면, 채널 구조물(CH)이 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)을 각기 관통하며 서로 연결된 형태를 가지는 복수의 채널 부분(CH1, CH2)을 구비할 수 있다. 복수의 채널 부분(CH1, CH2)은 각기, 단면으로 볼 때 종횡비에 따라 제2 기판(110)에 가까울수록 폭이 좁아지도록 경사진 측면을 가지고, 복수의 채널 부분(CH1, CH2)의 연결 부분에서 폭 차이에 의한 절곡부가 구비될 수 있다. 다른 예로 복수의 채널 부분(CH1, CH2)이 절곡부 없이 연속적으로 이어지는 경사진 측면을 구비할 수 있다. 도 4에서는 복수의 채널 부분(CH1, CH2)의 게이트 유전층(150), 채널층(140) 및 코어 절연층(142)이 서로 연장되어 일체의 구조(integral structure)를 가지는 것을 예시하였다. 다른 예로, 복수의 채널 부분(CH1, CH2)의 게이트 유전층(150), 채널층(140) 및 코어 절연층(142)이 서로 별개로 형성되어 서로 전기적으로 연결되거나, 별도의 채널 패드가 복수의 채널 부분(CH1, CH2)의 연결 부분에 추가로 구비될 수 있다. 이와 같이 실시예가 복수의 채널 부분(CH1, CH2)의 형태에 한정되는 것은 아니다. As described above, when the plurality of gate stacked portions 121 and 122 are provided, the channel structure CH passes through the plurality of gate stacked portions 121 and 122, respectively, and has a plurality of channel portions (CH1, CH2) can be provided. Each of the plurality of channel parts (CH1, CH2) has an inclined side surface so that the width becomes narrower as it approaches the second substrate 110 according to the aspect ratio when viewed in cross section, and a connection part of the plurality of channel parts (CH1, CH2) A bent portion may be provided due to a difference in width. As another example, the plurality of channel portions CH1 and CH2 may have inclined sides that are continuously connected without bends. FIG. 4 illustrates that the gate dielectric layer 150, the channel layer 140, and the core insulating layer 142 of the plurality of channel portions CH1 and CH2 extend from each other to have an integral structure. As another example, the gate dielectric layer 150, the channel layer 140, and the core insulating layer 142 of the plurality of channel portions CH1 and CH2 are formed separately from each other and electrically connected to each other, or separate channel pads are formed in a plurality of It may be additionally provided at the connection portion of the channel portions (CH1, CH2). As such, the embodiment is not limited to the form of the plurality of channel portions CH1 and CH2.

도면에서는 복수의 채널 부분(CH1, CH2)이 제1 채널 부분(CH1)과 제2 채널 부분(CH2)을 포함하는 것을 예시하였으나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. In the drawing, it is illustrated that the plurality of channel parts CH1 and CH2 include a first channel part CH1 and a second channel part CH2, but the embodiment is not limited thereto.

일 실시예에서 게이트 적층 구조물(120)은, 반도체 장치(10)의 두께 방향 또는 제2 기판(110)에 교차(일 예로, 수직)하는 연장 방향(도면의 Z축 방향)으로 연장되어 게이트 적층 구조물(120)을 관통하는 분리 구조물(146)에 의하여 평면 상에서 복수로 구획될 수 있다. 그리고 게이트 적층 구조물(120)의 상부에 상부 분리 영역(148)이 형성될 수 있다. 평면 상에서 분리 구조물(146) 및/또는 상부 분리 영역(148)은, 제1 방향(도면의 Y축 방향)으로 연장되며 이와 교차하는 제2 방향(도면의 X축 방향)에서 서로 소정의 간격을 두고 이격되도록 복수로 구비될 수 있다. In one embodiment, the gate stacked structure 120 extends in the thickness direction of the semiconductor device 10 or in an extension direction (eg, perpendicular to) the second substrate 110 (Z-axis direction in the drawing) to form a gate stack. The structure 120 may be divided into a plurality of sections on a plane by a separation structure 146 penetrating the structure 120 . Additionally, an upper isolation region 148 may be formed on the gate stacked structure 120 . On a plane, the separation structure 146 and/or the upper separation area 148 extends in a first direction (Y-axis direction in the drawing) and is spaced a predetermined distance from each other in a second direction (X-axis direction in the drawing) intersecting therewith. It can be provided in plural numbers so that they are spaced apart.

분리 구조물(146)에 의하여, 평면 상에서, 복수의 게이트 적층 구조물(120)이 제1 방향(도면의 Y축 방향)으로 연장되며 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도면의 X축 방향)에서 서로 소정의 간격을 두고 이격될 수 있다. 분리 구조물(146)에 의하여 구획된 게이트 적층 구조물(120)이 하나의 메모리 셀 블록을 구성할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 메모리 셀 블록의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다. By the separation structure 146, on a plane, a plurality of gate stacked structures 120 extend in a first direction (Y-axis direction in the drawing) and are separated in a second direction (X-axis direction in the drawing) intersecting the first direction. They may be spaced apart from each other at a predetermined distance. The gate stacked structure 120 partitioned by the separation structure 146 may form one memory cell block. However, the embodiment is not limited to this and the scope of the memory cell block is not limited to this.

예를 들어, 분리 구조물(146)은 게이트 적층 구조물(120)을 관통하여 제2 기판(110)까지 연장될 수 있고, 상부 분리 영역(148)은 복수의 게이트 전극(130) 중 하나 또는 일부만을 서로 분리할 수 있다. 상부 분리 영역(148)은 분리 구조물(146)의 사이에 위치할 수 있다. For example, the isolation structure 146 may extend through the gate stack structure 120 to the second substrate 110, and the upper isolation region 148 may include only one or a portion of the plurality of gate electrodes 130. can be separated from each other. The upper separation area 148 may be located between the separation structures 146.

일 예로, 분리 구조물(146)은 높은 종횡비로 인하여 단면으로 볼 때 제2 기판(110)을 향하면서 폭이 점진적으로 감소하는 경사진 측면을 가지는 것을 예시하였으나, 실시예가 이에 한정되지 않는다. 분리 구조물(146)의 측면이 제2 기판(110)에 수직하거나 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)의 연결 부분에서 절곡부를 구비할 수도 있다. As an example, the separation structure 146 is illustrated as having an inclined side surface whose width gradually decreases toward the second substrate 110 when viewed in cross section due to a high aspect ratio, but the embodiment is not limited thereto. A side surface of the separation structure 146 may be perpendicular to the second substrate 110 or may have a bent portion at a connection portion of the plurality of gate stacked portions 121 and 122.

분리 구조물(146) 또는 상부 분리 영역(148)은 다양한 절연 물질로 채워질 수 있다. 예를 들어, 분리 구조물(146) 또는 상부 분리 영역(148)이 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 또는 실리콘 질산화물과 같은 절연 물질을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 분리 구조물(146) 또는 상부 분리 영역(148)의 구조, 형상, 물질 등이 다양하게 변형이 가능하다. Isolation structure 146 or upper isolation region 148 may be filled with various insulating materials. For example, isolation structure 146 or upper isolation region 148 may include an insulating material such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon nitride. However, the embodiment is not limited to this, and the structure, shape, and material of the separation structure 146 or the upper separation region 148 can be modified in various ways.

셀 어레이 영역(102)에 구비된 게이트 적층 구조물(120) 및 채널 구조물(CH)을 회로 영역(200) 또는 외부 회로에 연결하기 위하여 연결 영역(104)과 제2 배선부(180)가 구비될 수 있다. 연결 영역(104)은 셀 어레이 영역(102)의 주변에 배치될 수 있으며, 제2 배선부(180)의 일부가 위치할 수 있다.A connection area 104 and a second wiring unit 180 will be provided to connect the gate stacked structure 120 and the channel structure (CH) provided in the cell array area 102 to the circuit area 200 or an external circuit. You can. The connection area 104 may be arranged around the cell array area 102, and a portion of the second wiring unit 180 may be located there.

일 실시예에서 제2 배선부(180)는, 게이트 전극(130), 채널 구조물(CH), 수평 도전층(112, 114) 및/또는 제2 기판(110)을 회로 영역(200) 또는 외부 회로와 전기적으로 연결하는 부재를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 배선부(180)가 비트라인(182), 게이트 콘택부(184), 소스 콘택부(186), 입출력 연결 배선 및 이들에 각기 연결되는 콘택 비아(180a), 그리고 이들을 연결하는 연결 배선(180b)을 포함할 수 있다.In one embodiment, the second wiring unit 180 connects the gate electrode 130, the channel structure (CH), the horizontal conductive layers 112 and 114, and/or the second substrate 110 to the circuit area 200 or the outside. It may include all members that are electrically connected to the circuit. For example, the second wiring unit 180 includes the bit line 182, the gate contact unit 184, the source contact unit 186, the input/output connection wires and the contact vias 180a respectively connected to them, and connecting them. It may include a connection wire 180b.

비트라인(182)은 게이트 전극(130)이 연장되는 제1 방향(도면의 Y축 방향)과 교차하는 제2 방향(도면의 X축 방향)으로 연장되며, 채널 구조물(CH), 예를 들어, 채널 패드(144)에 전기적으로 연결될 수 있다. The bit line 182 extends in a second direction (X-axis direction in the drawing) that intersects the first direction (Y-axis direction in the drawing) in which the gate electrode 130 extends, and forms a channel structure (CH), for example , may be electrically connected to the channel pad 144.

연결 영역(104)에 제1 방향(도면의 Y축 방향)으로 복수의 게이트 전극(130)이 연장되어 위치할 수 있으며, 연결 영역(104)에서 복수의 게이트 전극(130)의 연장 길이가 제2 기판(110)에서 멀어질수록 순차적으로 작아질 수 있다. 예를 들어, 복수의 게이트 전극(130)이 연결 영역(104)에서 하나의 방향 또는 복수의 방향에서 계단 형상을 가질 수 있다. 연결 영역(104)에서 복수의 게이트 콘택부(184)가 셀 절연층(132)을 관통하여 연결 영역(104)으로 연장된 복수의 게이트 전극(130)에 각기 전기적으로 연결될 수 있다.A plurality of gate electrodes 130 may be positioned to extend in a first direction (Y-axis direction in the drawing) in the connection area 104, and the extension length of the plurality of gate electrodes 130 in the connection area 104 may be 2 It may sequentially become smaller as it moves away from the substrate 110. For example, the plurality of gate electrodes 130 may have a step shape in one direction or multiple directions in the connection area 104. In the connection area 104 , a plurality of gate contact portions 184 may be electrically connected to a plurality of gate electrodes 130 extending through the cell insulating layer 132 to the connection area 104 .

셀 어레이 영역(102) 및/또는 연결 영역(104)에 연결 배선(180b)이 위치할 수 있다. 비트라인(182), 게이트 콘택부(184), 소스 콘택부(186) 및/또는 입출력 연결 배선가 연결 배선(180b)에 전기적으로 연결될 수 있다. A connection wire 180b may be located in the cell array area 102 and/or the connection area 104. The bit line 182, the gate contact unit 184, the source contact unit 186, and/or the input/output connection wire may be electrically connected to the connection wire 180b.

도 3에서는 연결 배선(180b)이 비트라인(182)과 동일한 평면 상에 위치한 단일층으로 구비되고 제2 배선부(180) 이외의 부분에 별도의 절연층(134)이 위치한 것을 예시하였다. 그러나 이는 편의를 위하여 간략하게 도시한 것에 불과하다. 따라서 연결 배선(180b)이 비트라인(182), 게이트 콘택부(184), 소스 콘택부(186) 및/또는 입출력 연결 배선과의 전기적 연결을 위하여 복수의 배선층을 포함하고 콘택 비아를 포함할 수 있다.In FIG. 3 , the connection wiring 180b is provided as a single layer located on the same plane as the bit line 182, and a separate insulating layer 134 is located in a portion other than the second wiring portion 180. However, this is only a brief illustration for convenience. Therefore, the connection wiring 180b may include a plurality of wiring layers and a contact via for electrical connection with the bit line 182, the gate contact portion 184, the source contact portion 186, and/or the input/output connection wiring. there is.

이와 같이 제2 배선부(180)와 제1 배선부(230)에 의하여, 채널 구조물(CH)에 연결된 비트라인(182), 게이트 전극(130), 수평 도전층(112, 114) 및/또는 제2 기판(110)이 회로 영역(200)의 회로 소자(220)에 전기적으로 연결될 수 있다.In this way, the bit line 182, the gate electrode 130, the horizontal conductive layers 112, 114, and/or connected to the channel structure (CH) by the second wiring portion 180 and the first wiring portion 230. The second substrate 110 may be electrically connected to the circuit element 220 of the circuit area 200.

도 3에서는 게이트 콘택부(184) 및/또는 소스 콘택부(186)가 단면으로 볼 때 종횡비에 따라 제2 기판(110)에 가까울수록 폭이 좁아지도록 경사진 측면을 가지고, 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)의 경계부에서 절곡부가 구비된 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 게이트 콘택부(184), 소스 콘택부(186) 및/또는 입출력 연결 배선이 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)의 경계부에서 절곡부를 구비하지 않는 것도 가능하다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In FIG. 3, the gate contact portion 184 and/or the source contact portion 186 has an inclined side surface so that the width becomes narrower as it approaches the second substrate 110 according to the aspect ratio when viewed in cross section, and a plurality of gate stacked portions. It is exemplified that a bent portion is provided at the boundary of (121, 122). However, the embodiment is not limited to this. It is also possible that the gate contact part 184, the source contact part 186, and/or the input/output connection wiring do not have a bent part at the boundary between the plurality of gate stacked parts 121 and 122. Various other variations are possible.

일 실시예에서는 외측 영역(DA)에 희생 적층 구조물(120s)을 포함할 수 있다. 희생 적층 구조물(120s)은 복수의 게이트 적층 부분(121, 122)에 대응하는 복수의 희생 적층 부분(121s, 122s)을 포함할 수 있다. 도 3에서는 희생 적층 구조물(120s)이 제1 및 제2 희생 적층 부분(121s, 122s)을 포함한 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 희생 적층 구조물(120s)이 하나 또는 세 개 이상의 게이트 적층 부분을 포함할 수 있다.In one embodiment, the outer area DA may include a sacrificial laminated structure 120s. The sacrificial stacked structure 120s may include a plurality of sacrificial stacked portions 121s and 122s corresponding to the plurality of gate stacked portions 121 and 122 . FIG. 3 illustrates that the sacrificial laminated structure 120s includes first and second sacrificial laminated portions 121s and 122s. However, the embodiment is not limited thereto, and the sacrificial stacked structure 120s may include one, three or more gate stacked portions.

희생 적층 구조물(120s)은, 서로 교대로 적층되는 복수의 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m)) 및 복수의 희생 절연층(130s)을 포함할 수 있다. 희생 절연층(130s)은 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m))과 다른 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 희생 절연층(130s)은 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘 탄화물, 실리콘 질화물 등을 포함하며 셀 절연층(132)과 다른 물질로 이루어질 수 있다. The sacrificial stacked structure 120s may include a plurality of cell insulating layers 132 (eg, interlayer insulating layers 132m) and a plurality of sacrificial insulating layers 130s that are alternately stacked with each other. The sacrificial insulating layer 130s may include a material different from the cell insulating layer 132 (eg, the interlayer insulating layer 132m). For example, the sacrificial insulating layer 130s includes silicon, silicon oxide, silicon carbide, silicon nitride, etc. and may be made of a material different from the cell insulating layer 132.

게이트 적층 구조물(120)의 복수의 층간 절연층(132m)과 희생 적층 구조물(120s)의 복수의 층간 절연층(132m)이 동일한 공정에서 형성되는 절연층일 수 있다. 칩 영역(CA)과 외측 영역(DA)에 복수의 층간 절연층(132m) 및 복수의 희생 절연층(130s)을 교대로 적층하여 희생 적층 구조물(120s)을 형성한 후에, 칩 영역(CA)의 적어도 일부에 위치한 복수의 희생 절연층(130s)을 선택적으로 제거하고 희생 절연층(130s)이 제거된 부분에 게이트 전극(130)을 형성할 수 있다. 이에 따라 칩 영역(CA)의 적어도 일부에 복수의 층간 절연층(132m)과 복수의 게이트 전극(130)이 교대로 적층된 게이트 적층 구조물(120)이 위치하고, 외측 영역(DA)에 복수의 층간 절연층(132m)과 복수의 희생 절연층(130s)이 교대로 적층된 희생 적층 구조물(120s)이 위치할 수 있다. The plurality of interlayer insulating layers 132m of the gate stacked structure 120 and the plurality of interlayer insulating layers 132m of the sacrificial stacked structure 120s may be insulating layers formed in the same process. After forming the sacrificial stacked structure 120s by alternately stacking a plurality of interlayer insulating layers 132m and a plurality of sacrificial insulating layers 130s in the chip area CA and the outer area DA, the chip area CA A plurality of sacrificial insulating layers 130s located in at least a portion of may be selectively removed and a gate electrode 130 may be formed in the portion from which the sacrificial insulating layers 130s have been removed. Accordingly, the gate stacked structure 120 in which a plurality of interlayer insulating layers 132m and a plurality of gate electrodes 130 are alternately stacked is located in at least a portion of the chip area CA, and a plurality of interlayer insulating layers 132m are located in the outer area DA. A sacrificial stacked structure 120s in which an insulating layer 132m and a plurality of sacrificial insulating layers 130s are alternately stacked may be located.

실시예에서 칩 영역(CA)과 외측 영역(DA)에서, 연결 영역(104) 또는 외측 영역(DA)의 패턴(예를 들어, 키 패턴(300) 등)에 포함되는 일부 영역을 제외하고, 게이트 적층 구조물(120)과 희생 적층 구조물(120s)이 전체적으로 구비될 수 있다. 예를 들어, 칩 영역(CA)의 적어도 일부에 게이트 적층 구조물(120)이 위치하고, 외측 영역(DA) 및/또는 칩 영역(CA)의 다른 일부에 희생 적층 구조물(120s)이 위치할 수 있다. In the embodiment, in the chip area CA and the outer area DA, except for some areas included in the connection area 104 or the pattern of the outer area DA (e.g., key pattern 300, etc.), The gate stacked structure 120 and the sacrificial stacked structure 120s may be provided as a whole. For example, the gate stacked structure 120 may be located in at least a portion of the chip area CA, and the sacrificial stacked structure 120s may be located in the outer area DA and/or another part of the chip area CA. .

일 예로, 제1 방향(도면의 Y축 방향)에서의 반도체 장치(10)의 일측(도 1의 좌측)으로부터 제1 방향에서의 반도체 장치(10)의 타측(도 1의 우측)까지 게이트 적층 구조물(120)과 희생 적층 구조물(120s)이 전체적으로 형성되는 부분이 구비될 수 있다. 일 예로, 제2 방향(도면의 X축 방향)에서의 반도체 장치(10)의 일측(도 1의 상부측)으로부터 제1 방향에서의 반도체 장치(10)의 타측(도 1의 하부측)까지 게이트 적층 구조물(120)과 희생 적층 구조물(120s)이 끊임없이 전체적으로 형성되는 부분이 구비될 수 있다. As an example, gate stacking from one side (left side of FIG. 1) of the semiconductor device 10 in the first direction (Y-axis direction of the drawing) to the other side (right side of FIG. 1) of the semiconductor device 10 in the first direction. A portion where the structure 120 and the sacrificial layered structure 120s are formed as a whole may be provided. For example, from one side (upper side in FIG. 1) of the semiconductor device 10 in the second direction (X-axis direction of the drawing) to the other side (lower side in FIG. 1) of the semiconductor device 10 in the first direction. A portion may be provided where the gate stacked structure 120 and the sacrificial stacked structure 120s are continuously formed as a whole.

이에 의하면, 제조 공정 등의 오차를 고려하지 않아도 되므로 반도체 장치(10)의 면적을 줄일 수 있다. According to this, the area of the semiconductor device 10 can be reduced because errors in the manufacturing process, etc. do not need to be considered.

실시예에서 외측 영역(DA)에 키 패턴(300)에 포함되는 패턴부(310)가 구비될 수 있다. 키 패턴(300) 또는 패턴부(310)는 단차를 가지는 가장자리를 가지는 단자 키로 구성될 수 있다. 그러면, 고종횡비(high aspect ratio)를 가지는 채널 구조물(CH) 등을 형성하기 위하여 불투명한 하드 마스크(opaque hard mask)(또는, 불투명한 포토 레지스트 패턴), 예를 들어, 비정질 탄소층(amorphous carbon layer, ACL)을 포함하는 불투명한 하드 마스크를 사용하는 경우에도 키 패턴(300) 또는 패턴부(310)의 단차 정보를 이용하여 얼라인 공정, 오버레이 공정 등과 같은 정렬 공정이 수행될 수 있다. In an embodiment, a pattern portion 310 included in the key pattern 300 may be provided in the outer area DA. The key pattern 300 or the pattern portion 310 may be composed of a terminal key having a stepped edge. Then, in order to form a channel structure (CH) with a high aspect ratio, an opaque hard mask (or an opaque photoresist pattern), for example, an amorphous carbon layer, is used. layer, ACL), an alignment process such as an alignment process, an overlay process, etc. can be performed using step information of the key pattern 300 or the pattern portion 310.

상술한 바와 같이 제1 및 제2 게이트 적층 부분(121, 122)에 대응하는 제1 및 제2 희생 적층 부분(121s, 122s)을 포함하는 경우에 패턴부(310)는 하부에 위치한 제1 희생 적층 부분(121s) 또는 이에 대응하는 절연 구조물(132)에 위치할 수 있다. 제1 희생 적층 부분(121s)에 위치한 패턴부(310)를 이용하여 제2 게이트 적층 부분(122) 또는 제2 희생 적층 부분(122s)을 정렬하여 형성할 수 있다. 세 개 이상의 게이트 적층 부분 및 세 개 이상의 희생 적층 부분을 포함하는 경우에는, 인접한 두 개의 희생 적층 부분에서 하부에 위치한 희생 적층 부분 또는 이에 대응하는 절연 구조물에 패턴부(310)가 위치할 수 있다. As described above, when it includes the first and second sacrificial stacked portions 121s and 122s corresponding to the first and second gate stacked portions 121 and 122, the pattern portion 310 includes the first sacrificial stacked portion located below. It may be located in the stacked portion 121s or the corresponding insulating structure 132. The second gate stacked portion 122 or the second sacrificial stacked portion 122s may be formed by aligning the pattern portion 310 located on the first sacrificial stacked portion 121s. When it includes three or more gate stacked parts and three or more sacrificial stacked parts, the pattern portion 310 may be located in the sacrificial stacked part located below the two adjacent sacrificial stacked parts or in the corresponding insulating structure.

도 1 내지 도 4와 함께 도 5 내지 도 7을 참조하여 실시예에 따른 키 패턴(300)을 좀더 상세하게 설명한다. The key pattern 300 according to the embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 5 to 7 along with FIGS. 1 to 4.

도 5는 도 1에 도시한 반도체 장치(10)에 포함되는 키 패턴(300)의 패턴부(310)를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 6은 도 5의 B-B’선을 따라 잘라서 본 단면도이고, 도 7의 도 5의 C-C’선을 따라 잘라서 본 단면도이다. FIG. 5 is a plan view schematically showing the pattern portion 310 of the key pattern 300 included in the semiconductor device 10 shown in FIG. 1. Figure 6 is a cross-sectional view taken along line B-B' of Figure 5, and is a cross-sectional view taken along line C-C' of Figure 5 in Figure 7.

도 5에서는 패턴부(310)의 돌출부(316) 및 관통부(318)의 위치를 위주로 개략적으로 도시하였다. 도 5의 (a)에는 제1 방향(도면의 Y축 방향)에서의 정렬을 확인하기 위한 제1 패턴부(310a)를 복수로 도시하였고, 도 5의 (b)에는 제2 방향(도면의 X축 방향)에서의 정렬을 확인하기 위한 제2 패턴부(310b)를 복수로 도시하였다. 명확한 이해를 위하여 도 6 및 도 7에서는, 패턴부(310)가 위치하는 제1 희생 적층 부분(121s)과 함께, 제2 기판(110), 그리고 관통부(318) 내에 위치하는 충진 부분(318h)을 포함하는 제2 희생 적층 부분(122s)의 일부를 함께 도시하였다. FIG. 5 schematically shows the positions of the protruding portion 316 and the penetrating portion 318 of the pattern portion 310. In Figure 5(a), a plurality of first pattern parts 310a are shown to confirm alignment in the first direction (Y-axis direction in the drawing), and in Figure 5(b), a plurality of first pattern parts 310a are shown in the second direction (Y-axis direction in the drawing). A plurality of second pattern portions 310b are shown to confirm alignment in the X-axis direction. For clear understanding, in FIGS. 6 and 7 , the first sacrificial laminated portion 121s where the pattern portion 310 is located, the second substrate 110, and the filling portion 318h located within the through portion 318. ) A portion of the second sacrificial laminated portion 122s including ) is shown together.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 패턴부(310)는, 베이스부(314) 및 돌출부(316)를 포함하는 절연 구조물(312)과, 돌출부(316)의 적어도 일측에서 절연 구조물(312)을 관통하는 관통부(318)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(316)의 적어도 일측에 절연 구조물(312)를 관통하는 관통부(318)가 직접 연결된 형태를 가질 수 있다. 1 to 7, the pattern portion 310 according to the embodiment includes an insulating structure 312 including a base portion 314 and a protrusion 316, and an insulating structure on at least one side of the protrusion 316. It may include a penetrating portion 318 penetrating 312 . For example, a penetrating portion 318 penetrating the insulating structure 312 may be directly connected to at least one side of the protruding portion 316 .

여기서, 돌출부(316)는 베이스부(314)보다 상부로 돌출되어 반도체 장치(10)의 두께 방향(도면의 Z축 방향)에서 돌출부(316)의 상부면(316s)이 베이스부(314)의 상부면(314s)보다 높게 위치할 수 있다. 이때, 상부는 제2 기판(110)으로부터 멀리 위치한 부분을 의미할 수 있고 하부는 제2 기판(110)과 가까이 위치한 부분을 의미할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(316)의 상부면(316s)은 제2 기판(110)으로부터 가장 멀리 위치한 돌출부(316)의 면을 의미할 수 있고, 베이스부(314)의 상부면(314s)은 제2 기판(110)으로부터 가장 멀리 위치한 베이스부(314)의 면을 의미할 수 있다. Here, the protrusion 316 protrudes above the base portion 314 so that the upper surface 316s of the protrusion 316 is closer to that of the base portion 314 in the thickness direction (Z-axis direction of the drawing) of the semiconductor device 10. It may be located higher than the upper surface 314s. At this time, the upper part may mean a part located far from the second substrate 110 and the lower part may mean a part located close to the second substrate 110. For example, the upper surface 316s of the protrusion 316 may refer to the surface of the protrusion 316 located furthest from the second substrate 110, and the upper surface 314s of the base portion 314 may refer to the surface of the protrusion 316 located furthest from the second substrate 110. 2 This may refer to the side of the base portion 314 located furthest from the substrate 110.

관통부(318)의 적어도 일부가 채널 구조물(CH)의 적어도 일부(예를 들어, 제1 채널 부분(CH1))을 형성하기 위한 제1 관통 희생층(도 9의 참조부호 331, 이하 동일)를 형성하는 공정에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 채널 부분(CH1)의 형성을 위한 제1 관통 희생층(331)과 동일한 공정에서 형성된 제2 관통 희생층(도 9의 참조부호 332, 이하 동일)이 추후 공정에서 선택적으로 제거되어 관통부(318)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 관통부(318)의 상부면 또는 돌출부(316)의 상부면(316s)이 제1 채널 부분(CH1)의 상부면과 동일 평면 상에 위치할 수 있고, 관통부(318)의 하부면(318s)이 제1 채널 부분(CH1)의 하부면과 동일 평면 상에 위치할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라 관통부(318)의 상부면 또는 돌출부(316)의 상부면(316s)이 제1 채널 부분(CH1)의 상부면과 다른 평면 상에 위치하거나, 관통부(318)의 하부면(318s)이 제1 채널 부분(CH1)의 하부면과 다른 평면 상에 위치할 수 있다.A first penetrating sacrificial layer (reference numeral 331 in FIG. 9, hereinafter the same) for forming at least a portion of the penetrating portion 318 at least a portion of the channel structure CH (e.g., the first channel portion CH1). It can be formed by a process that forms. For example, the second through sacrificial layer (reference numeral 332 in FIG. 9, hereinafter the same) formed in the same process as the first through sacrificial layer 331 for forming the first channel portion CH1 may be selectively formed in a later process. It may be removed to form a penetrating portion 318. For example, the upper surface of the penetrating part 318 or the upper surface 316s of the protruding part 316 may be located on the same plane as the upper surface of the first channel portion CH1, and the upper surface of the penetrating part 318 may be located on the same plane. The lower surface 318s may be located on the same plane as the lower surface of the first channel portion CH1. However, the embodiment is not limited to this. Depending on the embodiment, the upper surface of the penetrating part 318 or the upper surface 316s of the protruding part 316 is located on a different plane from the upper surface of the first channel portion CH1, or the lower surface of the penetrating part 318 (318s) may be located on a plane different from the lower surface of the first channel portion (CH1).

실시예에서는 관통부(318)에 인접한 부분을 포함하는 돌출부(316)의 제1 가장자리(321)가 제1 단차를 가지고, 관통부(318)에 인접하지 않은 돌출부(316)의 제2 가장자리(322)가 제1 단차보다 작은 제2 단차를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 단차는 돌출부(316)의 상부면(316s)과 관통부(318)의 하부면(318s) 사이의 단차일 수 있고, 제2 단차는 돌출부(316)의 상부면(316s)과 베이스부(314)의 상부면(314s) 사이의 단차 또는 돌출부(316)의 상부면(316s)과 돌출부(316)의 하부면 사이의 단차일 수 있다. In the embodiment, the first edge 321 of the protrusion 316, including the portion adjacent to the through portion 318, has a first step, and the second edge of the protrusion 316 that is not adjacent to the through portion 318 ( 322) may have a second step that is smaller than the first step. For example, the first step may be a step between the upper surface 316s of the protrusion 316 and the lower surface 318s of the penetrating part 318, and the second step may be the upper surface 316s of the protrusion 316. ) and the upper surface 314s of the base portion 314, or the upper surface 316s of the protrusion 316 and the lower surface of the protrusion 316.

이와 같이 패턴부(310)가 서로 다른 복수의 단차(예를 들어, 제1 단차 및 제2 단차)를 가지는 제1 가장자리(321) 및 제2 가장자리(322)를 가질 수 있다. 복수의 단차 중 적어도 하나(좀더 구체적으로, 제1 단차)는 채널 구조물(CH)의 적어도 일부(예를 들어, 제1 채널 부분(CH1))를 형성하기 위한 제1 관통 희생층(331)을 형성하는 공정(예를 들어, 제1 관통 희생층(331) 및 제2 관통 희생층(332)을 형성하는 공정)에 의하여 형성될 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 단차는 제2 관통 희생층(332)이 위치하던 부분의 경계면에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 단차로부터 제1 관통 희생층(331)의 형성 공정에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 얻을 수 있다. 그리고 복수의 단차 중 다른 하나(좀더 구체적으로, 제2 단차)는 돌출부(316)를 형성하는 공정에 의하여 형성될 수 있다. 이에 따라 제2 단차로부터 돌출부(316)의 형성을 위한 포토 레지스트 패턴(도 11의 참조부호 342, 이하 동일)의 형성 공정(예를 들어, 포토 리소그라피 공정)에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 얻을 수 있다. 이와 같이 패턴부(310)가 복수의 단차를 구비하여 다양한 정렬 정보 또는 위치 정보를 얻을 수 있다. In this way, the pattern portion 310 may have a first edge 321 and a second edge 322 having a plurality of different steps (for example, a first step and a second step). At least one of the plurality of steps (more specifically, the first step) is a first through sacrificial layer 331 for forming at least a portion of the channel structure CH (for example, the first channel portion CH1). It may be formed through a forming process (for example, a process of forming the first through sacrificial layer 331 and the second through sacrificial layer 332). More specifically, the first step may be formed by the boundary surface of the portion where the second penetrating sacrificial layer 332 was located. Accordingly, alignment information or position information during the formation process of the first through sacrificial layer 331 can be obtained from the first step. And another one of the plurality of steps (more specifically, the second step) may be formed through a process of forming the protrusion 316. Accordingly, alignment information or position information in the formation process (e.g., photolithography process) of the photoresist pattern (reference numeral 342 in FIG. 11, the same hereinafter) for forming the protrusion 316 can be obtained from the second step. there is. In this way, since the pattern portion 310 has a plurality of steps, various alignment information or position information can be obtained.

실시예에서는 관통부(318) 내에 위치하던 제2 관통 희생층(332)이 제거되어 최종 구조에서는 제2 관통 희생층(332)이 남지 않으며 절연 구조물(312)의 돌출부(316)가 제1 단차 및 제2 단차를 형성하도록 돌출될 수 있다. 이에 따라 제조 공정에서 제2 관통 희생층을 제외한 부분을 식각하여 최종 구조에서 제2 관통 희생층이 돌출되어 단차를 구성하는 비교예와 차이가 있다. In the embodiment, the second penetrating sacrificial layer 332 located within the penetrating portion 318 is removed, so that the second penetrating sacrificial layer 332 does not remain in the final structure, and the protrusion 316 of the insulating structure 312 forms the first step. and may protrude to form a second step. Accordingly, there is a difference from the comparative example in which the portion excluding the second through sacrificial layer is etched in the manufacturing process, and the second through sacrificial layer protrudes to form a step in the final structure.

실시예에서 패턴부(310)는, 평면으로 볼 때, 돌출부(316)가 일 방향으로 연장되고, 일 방향에서의 돌출부(316)의 양측 각각에 관통부(318)가 위치할 수 있다. 일 방향에서의 돌출부(316)의 양측 각각에 제1 단차를 가지는 제1 가장자리(321)가 위치하고, 일 방향과 교차하는 교차 방향에서의 돌출부(316)의 양측 각각에 제2 가장자리(322)가 위치할 수 있다. 즉, 패턴부(310)는, 서로 평행하게 연장되는 두 개의 제1 가장자리(321)와, 제1 가장자리(321)와 교차(예를 들어, 직교)하는 방향으로 연장되며 서로 평행한 두 개의 제2 가장자리(322)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 가장자리(321)는 돌출부(316)의 연장 방향과 교차하는 교차 방향으로 연장되고, 제2 가장자리(322)는 돌출부(316)의 연장 방향과 평행한 일 방향으로 연장될 수 있다. In an embodiment, the pattern portion 310 may have a protrusion 316 extending in one direction when viewed in plan, and a penetrating portion 318 may be located on both sides of the protrusion 316 in one direction. A first edge 321 having a first step is located on both sides of the protrusion 316 in one direction, and a second edge 322 is located on both sides of the protrusion 316 in a cross direction that intersects the one direction. can be located That is, the pattern portion 310 includes two first edges 321 extending parallel to each other, and two first edges 321 extending in a direction intersecting (e.g., perpendicular to) the first edge 321 and parallel to each other. 2 May include edges 322. At this time, the first edge 321 may extend in a direction intersecting the extension direction of the protrusion 316, and the second edge 322 may extend in a direction parallel to the extension direction of the protrusion 316.

도 5의 (a)에 도시한 바와 같이, 제1 방향(도면의 Y축 방향)에서의 정렬을 확인하기 위한 제1 패턴부(310a)에서는, 돌출부(316)가 제1 방향으로 연장되고, 제1 방향에서의 돌출부(316)의 양측 각각에 관통부(318)가 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 단차를 가지는 제1 가장자리(321)가 제1 방향에서의 양측에 위치하며 제2 방향(도면의 X축 방향)으로 연장될 수 있고, 제2 단차를 가지는 제2 가장자리(322)가 제2 방향에서의 양측에 위치하며 제1 방향으로 연장될 수 있다. 제1 관통 희생층(331)의 형성 공정에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 가지는 제1 단차가 구비된 제1 가장자리(321)를 이용하여 제1 방향에서의 정렬을 확인할 수 있다. As shown in (a) of FIG. 5, in the first pattern portion 310a for checking alignment in the first direction (Y-axis direction in the drawing), the protrusion 316 extends in the first direction, Penetrating portions 318 may be located on both sides of the protruding portion 316 in the first direction. Accordingly, the first edge 321 having the first step is located on both sides in the first direction and may extend in the second direction (X-axis direction of the drawing), and the second edge 322 having the second step are located on both sides of the second direction and may extend in the first direction. Alignment in the first direction can be confirmed using the first edge 321 provided with the first step having alignment information or position information during the forming process of the first penetrating sacrificial layer 331.

도 5의 (b)에 도시한 바와 같이, 제2 방향(도면의 X축 방향)에서의 정렬을 확인하기 위한 제2 패턴부(310b)에서는, 돌출부(316)가 제2 방향으로 연장되고, 제2 방향에서의 돌출부(316)의 양측 각각에 관통부(318)가 위치할 수 있다. 이에 따라 제1 단차를 가지는 제1 가장자리(321)가 제2 방향에서의 양측에 위치하며 제1 방향(도면의 Y축 방향)으로 연장될 수 있고, 제2 단차를 가지는 제2 가장자리(322)가 제1 방향에서의 양측에 위치하며 제2 방향으로 연장될 수 있다. 제1 관통 희생층(331)의 형성 공정에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 가지는 제1 단차가 구비된 제1 가장자리(321)를 이용하여 제2 방향에서의 정렬을 확인할 수 있다. As shown in (b) of FIG. 5, in the second pattern portion 310b for checking alignment in the second direction (X-axis direction in the drawing), the protrusion 316 extends in the second direction, Penetrating portions 318 may be located on both sides of the protruding portion 316 in the second direction. Accordingly, the first edge 321 having a first step is located on both sides in the second direction and may extend in the first direction (Y-axis direction of the drawing), and the second edge 322 having a second step are located on both sides of the first direction and may extend in the second direction. Alignment in the second direction can be confirmed using the first edge 321 provided with the first step having alignment information or position information during the forming process of the first penetrating sacrificial layer 331.

이와 같이 실시예에서 패턴부(310)는 제1 단차를 가지는 제1 가장자리(321)를 정렬에 이용할 수 있도록 일정한 방향성을 가질 수 있다. 제1 단차 또는 제1 가장자리(321)는 제1 관통 희생층(331)의 형성 공정에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 제공하는 직접 얼라인 단차를 구성할 수 있고, 제2 단차 또는 제2 가장자리(322)는 포토 레지스트 패턴(342)을 이용한 돌출부(316)의 형성 공정에서의 정렬 정보 또는 위치 정보를 제공하는 간접 얼라인 단차를 구성할 수 있다. In this embodiment, the pattern portion 310 may have a certain direction so that the first edge 321 having the first step can be used for alignment. The first step or first edge 321 may constitute a direct alignment step that provides alignment information or position information in the formation process of the first penetrating sacrificial layer 331, and the second step or second edge ( 322 may constitute an indirect alignment step that provides alignment information or position information in the process of forming the protrusion 316 using the photoresist pattern 342.

상술한 제1 패턴부(310a) 및/또는 제2 패턴부(310b)를 정렬 확인이 필요한 위치에 방향성을 가지도록 배치하여 다양한 얼라인 키(300a) 또는 오버레이 키(300b)를 형성할 수 있다. Various alignment keys 300a or overlay keys 300b can be formed by directionally arranging the above-described first pattern portion 310a and/or second pattern portion 310b at positions requiring alignment confirmation. .

예를 들어, 도 2의 상부에 위치한 얼라인 키(300a)에서는, 제1 방향(도면의 Y축 방향)에 복수의 제2 패턴부(310b)가 위치하여 하나의 행을 구성하고, 제2 방향(도면의 X축 방향)에서 복수의 행이 구비될 수 있다. 이때, 각 제2 패턴부(310b)에서는 제1 가장자리(321)가 제2 방향에서의 양측에 위치할 수 있다. 이에 의하여 도 2의 상부에 위치한 얼라인 키(300a)를 이용하여 제2 방향에서의 정렬을 확인할 수 있다. For example, in the align key 300a located at the top of FIG. 2, a plurality of second pattern parts 310b are located in the first direction (Y-axis direction in the drawing) to form one row, and a second A plurality of rows may be provided in the direction (X-axis direction of the drawing). At this time, in each second pattern portion 310b, first edges 321 may be located on both sides in the second direction. Accordingly, alignment in the second direction can be confirmed using the align key 300a located at the top of FIG. 2.

예를 들어, 도 2의 하부에 위치한 얼라인 키(300a)에서는, 제2 방향(도면의 X축 방향)에 복수의 제1 패턴부(310a)가 위치하여 하나의 행을 구성하고, 제1 방향(도면의 Y축 방향)에서 복수의 행이 구비될 수 있다. 이때, 각 제1 패턴부(310a)에서는 제1 가장자리(321)가 제1 방향에서의 양측에 위치할 수 있다. 이에 의하여 도 2의 하부에 위치한 얼라인 키(300a)를 이용하여 제1 방향에서의 정렬을 확인할 수 있다. For example, in the align key 300a located at the bottom of FIG. 2, a plurality of first pattern portions 310a are located in the second direction (X-axis direction in the drawing) to form one row, and the first pattern portion 310a is located at the bottom of FIG. A plurality of rows may be provided in the direction (Y-axis direction of the drawing). At this time, in each first pattern portion 310a, first edges 321 may be located on both sides in the first direction. Accordingly, alignment in the first direction can be confirmed using the align key 300a located at the bottom of FIG. 2.

예를 들어, 도 2에 도시한 오버레이 키(300b)는, 복수의 제1 패턴부(310a)가 배치되는 부분과, 복수의 제2 패턴부(310b)가 배치되는 부분을 포함할 수 있다. 복수의 제1 패턴부(310a)가 배치되는 부분에서는, 제2 방향(도면의 X축 방향)에 복수의 제1 패턴부(310a)가 위치하여 하나의 행을 구성하고, 제1 방향(도면의 Y축 방향)에서 복수의 행이 구비될 수 있다. 복수의 제2 패턴부(310b)가 배치되는 부분에서는 제1 방향(도면의 Y축 방향)에 복수의 제2 패턴부(310b)가 위치하여 하나의 행을 구성하고, 제2 방향(도면의 X축 방향)에서 복수의 행이 구비될 수 있다.For example, the overlay key 300b shown in FIG. 2 may include a portion where a plurality of first pattern portions 310a are disposed and a portion where a plurality of second pattern portions 310b are disposed. In the portion where the plurality of first pattern parts 310a are arranged, the plurality of first pattern parts 310a are located in the second direction (X-axis direction in the drawing) to form one row, and in the first direction (X-axis direction in the drawing) A plurality of rows may be provided in the Y-axis direction). In the portion where the plurality of second pattern parts 310b are arranged, the plurality of second pattern parts 310b are located in the first direction (Y-axis direction in the drawing) to form one row, and in the second direction (Y-axis direction in the drawing) A plurality of rows may be provided in the X-axis direction).

도 2에 도시한 얼라인 키(300a) 및 오버레이 키(300b)는 예시를 위하여 제시한 것이며 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. The align key 300a and overlay key 300b shown in FIG. 2 are provided for illustrative purposes, and the embodiment is not limited thereto.

평면으로 볼 때 일 방향에서의 돌출부(316)는 양측 각각에 위치한 두 개의 관통부(318) 사이에서 이를 연결하는 아일랜드 형상을 가질 수 있다. 교차 방향에서 돌출부(316)의 폭(W1)이 교차 방향에서 관통부(318)의 폭(W2)보다 작을 수 있다. 관통부(318)의 폭(W2)을 상대적으로 크게 하여 평면으로 볼 때 관통부(318)가 돌출부(316)의 일측에서 전체 부분에 접하도록 할 수 있다. 이에 의하여 평면 상에서의 제1 가장자리(321)의 길이를 최대한 확보할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예에 따라 교차 방향에서 돌출부(316)의 폭(W1)이 교차 방향에서 관통부(318)의 폭(W2)과 같거나 이보다 클 수도 있다. When viewed in plan, the protrusion 316 in one direction may have an island shape connecting the two penetrating portions 318 located on both sides. The width W1 of the protruding part 316 in the crossing direction may be smaller than the width W2 of the penetrating part 318 in the crossing direction. The width W2 of the penetrating portion 318 can be made relatively large so that the penetrating portion 318 contacts the entire portion from one side of the protruding portion 316 when viewed in plan. As a result, the length of the first edge 321 on the plane can be secured as much as possible. However, the embodiment is not limited to this. Depending on the embodiment, the width W1 of the protruding part 316 in the crossing direction may be equal to or greater than the width W2 of the penetrating part 318 in the crossing direction.

일 방향에서 돌출부(316)의 길이(L)가 교차 방향에서 돌출부(316)의 폭(W1)보다 클 수 있다. 즉, 두 개의 관통부(318) 사이에서 돌출부(316)가 길게 연장되어 평면으로 볼 때 각 제2 가장자리(322)의 길이가 각 제1 가장자리(321)의 길이보다 클 수 있다. 이에 의하면, 돌출부(316)의 길이(L)를 길게 확보하여 정렬 시 패턴부(310)를 쉽게 인식할 수 있도록 할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 돌출부(316)의 길이(L)가 교차 방향에서 돌출부(316)의 폭(W1)과 같거나 이보다 작을 수도 있다.The length L of the protrusion 316 in one direction may be greater than the width W1 of the protrusion 316 in the cross direction. That is, the protrusion 316 extends long between the two penetrating portions 318, so that the length of each second edge 322 may be greater than the length of each first edge 321 when viewed in plan. According to this, the length L of the protrusion 316 can be ensured to be long so that the pattern portion 310 can be easily recognized during alignment. However, the embodiment is not limited to this, and the length L of the protrusion 316 may be equal to or smaller than the width W1 of the protrusion 316 in the crossing direction.

실시예에서 평면으로 볼 때 돌출부(316)에 인접한 관통부(318)의 가장자리가 직선 부분을 포함할 수 있다. 이에 의하여 관통부(318)에 의하여 형성되는 돌출부(316)의 제1 가장자리(321)가 평면으로 볼 때 직선 형상을 가져 정렬 공정에서의 정확도를 향상할 수 있다. 도 5에서는 관통부(318)가 모서리가 라운드진 사각형의 평면 형상을 가지고, 돌출부(316)가 균일한 폭(W1)을 가지는 사각형(예를 들어, 직사각형)의 평면 형상을 가지는 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 관통부(318)가 원형, 타원형, 다각형 형상 등 다양한 평면 형상을 가질 수 있다. 그리고 평면으로 볼 때 돌출부(316)가 서로 다른 폭을 가지는 부분을 일부 포함하거나, 타원형, 다각형의 평면 형상을 가지거나, 라운드진 부분, 곡선 부분, 각진 부분 등 다양한 형상을 가지는 부분을 일부 포함할 수도 있다. 이에 따라 제1 가장자리(321)의 적어도 일부에 라운드진 부분, 곡선 부분, 각진 부분 등이 구비될 수도 있다. In an embodiment, an edge of the penetrating portion 318 adjacent to the protruding portion 316 may include a straight portion when viewed in plan. As a result, the first edge 321 of the protrusion 316 formed by the penetrating portion 318 has a straight shape when viewed in plan, thereby improving accuracy in the alignment process. In FIG. 5 , the penetrating portion 318 has a square planar shape with rounded corners, and the protrusion 316 has a square (eg, rectangular) planar shape with a uniform width W1. However, the embodiment is not limited to this. The penetrating portion 318 may have various planar shapes, such as circular, oval, or polygonal shapes. And when viewed in plan, the protrusion 316 may include some parts having different widths, have an oval or polygonal planar shape, or have various shapes such as rounded parts, curved parts, or angled parts. It may be possible. Accordingly, at least a portion of the first edge 321 may be provided with a rounded part, a curved part, an angled part, etc.

관통부(318)의 평면 형상은 제1 채널 부분(CH1)의 평면 형상과 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 동일 평면에서 볼 때 관통부(318)의 크기 또는 면적이 제1 채널 부분(CH1)의 크기 또는 면적과 동일할 수도 있고 서로 다를 수도 있다. 예를 들어, 동일 평면에서 볼 때 관통부(318)의 크기 또는 면적이 제1 채널 부분(CH1)의 크기 또는 면적보다 클 수 있다. 이에 의하면, 제1 가장자리(321)를 전체적으로 직선 부분으로 형성하는데 유리할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 좀더 정밀한 정렬 정보 또는 위치 정보를 얻을 수 있도록 동일 평면에서 볼 때 관통부(318)의 크기 또는 면적을 제1 채널 부분(CH1)의 크기 또는 면적과 동일 또는 극히 유사하게 할 수도 있다. The planar shape of the penetrating portion 318 may be the same as or different from the planar shape of the first channel portion CH1. When viewed from the same plane, the size or area of the penetrating portion 318 may be the same as or different from the size or area of the first channel portion CH1. For example, when viewed from the same plane, the size or area of the penetrating portion 318 may be larger than the size or area of the first channel portion CH1. According to this, it may be advantageous to form the first edge 321 as an overall straight portion. However, the embodiment is not limited to this. In order to obtain more precise alignment information or position information, the size or area of the penetrating portion 318 may be made the same or very similar to the size or area of the first channel portion CH1 when viewed from the same plane.

상술한 바와 같이 실시예에서 외측 영역(DA)에 희생 적층 구조물(120s)이 위치하므로, 패턴부(310)에 구비되는 절연 구조물(312)이 희생 적층 구조물(120s)(예를 들어, 제1 희생 적층 부분(121s))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 베이스부(314)는 서로 교대로 적층되는 복수의 층간 절연층(132m) 및 복수의 희생 절연층(130s)을 포함할 수 있다. 돌출부(316)는 층간 절연층(132m) 및/또는 희생 절연층(130s)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 돌출부(316)가 복수의 층간 절연층(132m) 및/또는 복수의 희생 절연층(130s)을 포함하여, 돌출부(316)의 제2 가장자리(322)에서 돌출부(316)의 두께에 해당하는 제2 단차를 충분하게 확보할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 돌출부(316)가 하나의 층간 절연층(132m) 및/또는 하나의 희생 절연층(130s)을 포함할 수도 있다. As described above, since the sacrificial laminated structure 120s is located in the outer area DA in the embodiment, the insulating structure 312 provided in the pattern portion 310 is the sacrificial laminated structure 120s (e.g., the first It may include a sacrificial laminated portion (121s). For example, the base portion 314 may include a plurality of interlayer insulating layers 132m and a plurality of sacrificial insulating layers 130s that are alternately stacked. The protrusion 316 may include an interlayer insulating layer 132m and/or a sacrificial insulating layer 130s. For example, the protrusion 316 may include a plurality of interlayer insulating layers 132m and/or a plurality of sacrificial insulating layers 130s, such that the thickness of the protrusion 316 at the second edge 322 of the protrusion 316 A sufficient second step corresponding to can be secured. However, the embodiment is not limited to this, and the protrusion 316 may include one interlayer insulating layer 132m and/or one sacrificial insulating layer 130s.

이에 의하면 외측 영역(DA)에 구비된 희생 적층 구조물(120s)을 제거하지 않고 구비하여, 외측 영역(DA)에서 희생 적층 구조물(120s)의 일부를 제거하는 공정을 수행하지 않으며 공정 오차 등에 의한 마진을 고려하지 않아도 된다. 이에 따라 반도체 장치(10)을 쉬운 공정에 의하여 형성할 수 있으며 반도체 장치(10)의 면적을 줄일 수 있다. According to this, the sacrificial laminated structure 120s provided in the outer area DA is provided without removing the sacrificial laminated structure 120s, and the process of removing part of the sacrificial laminated structure 120s from the outer area DA is not performed, and the margin due to process errors, etc. There is no need to consider . Accordingly, the semiconductor device 10 can be formed through an easy process and the area of the semiconductor device 10 can be reduced.

실시예에서 관통부(318)의 내부의 적어도 일부가 절연 물질을 포함하는 충진 부분(318h)에 의하여 채워질 수 있다. 이는 제1 희생 적층 부분(121s)에 형성된 제2 관통 희생층(332)을 제거하여 관통부(318)를 형성한 후에, 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성하였기 때문이다. 즉, 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성하는 공정에서 관통부(318)의 내부의 빈 공간에 제2 희생 적층 부분(122s)을 구성하는 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 채워져서 충진 부분(318h)을 형성할 수 있다. 이때, 관통부(318)가 고종횡비를 가지므로 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 관통부(318)의 내부에 전체적으로 채워지지 않을 수 있다. 이에 따라 관통부(318)의 내부에 수직 방향으로 연장되는 보이드(V)가 구비될 수 있다. 이에 따라 내부에 다결정 실리콘, 금속 물질 등을 포함하는 희생 물질이 구비되는 관통부 또는 희생 관통층이 구비되지 않을 수 있다.In an embodiment, at least a portion of the interior of the penetrating portion 318 may be filled with a filling portion 318h containing an insulating material. This is because the second penetrating sacrificial layer 332 formed in the first sacrificial laminated portion 121s was removed to form the penetrating portion 318, and then the second sacrificial laminated portion 122s was formed. That is, in the process of forming the second sacrificial laminated portion 122s, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer constituting the second sacrificial laminated portion 122s are placed in the empty space inside the through portion 318 ( 132m) can be filled to form a filled portion 318h. At this time, since the penetrating portion 318 has a high aspect ratio, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m may not entirely fill the interior of the penetrating portion 318. Accordingly, a void V extending in the vertical direction may be provided inside the penetrating portion 318. Accordingly, a penetrating portion or a sacrificial penetrating layer provided with a sacrificial material including polycrystalline silicon, a metal material, etc. may not be provided therein.

그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 관통부(318)의 내부에 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 전체적으로 위치하여 보이드(V)가 구비되지 않을 수 있다. 다른 예로, 관통부(318)의 내부를 채우는 충진 부분(318h)이 제2 희생 적층 부분(122s)과 별개로 형성되거나, 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)과 다른 물질을 포함할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. However, the embodiment is not limited to this. Accordingly, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m may be entirely located inside the penetrating portion 318 and no void V may be provided. As another example, the filling portion 318h that fills the interior of the penetrating portion 318 is formed separately from the second sacrificial laminated portion 122s, or is made of a material different from the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m. It may also include . Various other variations are possible.

실시예에 의하면, 키 패턴(300)에 포함되는 패턴부(310)가 복수의 단차를 포함하여 정렬 시에 충분한 정렬 정보 또는 위치 정보를 얻을 수 있다. 그리고 불투명한 하드 마스크를 사용하는 경우에도 패턴부(310)의 단차를 이용하여 직접 정렬이 가능하다. 예를 들어, 패턴부(310)는 얼라인 공정 또는 오버레이를 이용한 정렬 공정에 사용될 수 있다. According to an embodiment, the pattern portion 310 included in the key pattern 300 includes a plurality of steps, so that sufficient alignment information or position information can be obtained during alignment. And even when using an opaque hard mask, direct alignment is possible using the step of the pattern portion 310. For example, the pattern portion 310 may be used in an alignment process or an alignment process using overlay.

이때, 제2 관통 희생층(332)이 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정에서 함께 제거되는 경우에도 패턴부(310)를 쉬운 공정으로 형성할 수 있다. At this time, even when the second penetrating sacrificial layer 332 is removed during the process of removing the photoresist pattern 342, the pattern portion 310 can be formed with an easy process.

예를 들어, 데이터 저장 용량의 향상을 위하여 게이트 전극(130)의 개수를 증가시키기 위하여 관통 희생층(도 9의 참조부호 330, 이하 동일)이 탄소를 포함할 수 있다. 관통 희생층(330)이 탄소를 포함하면, 예비 관통부를 깊게 형성하여도 예비 관통부 내에 관통 희생층(330)이 안정적으로 형성될 수 있고 추후 공정에서 관통 희생층(330)을 안정적으로 제거할 수 있기 때문이다. 이때, 포토 레지스트 패턴(342)이 탄소를 포함하면 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정에서 제2 관통 희생층(332)이 제거될 수 있는데, 실시예에서는 이러한 경우에도 패턴부(310)를 쉬운 공정으로 형성할 수 있다. 이에 대해서 도 8 내지 도 17을 참조한 반도체 장치(10)의 제조 방법에서 좀더 상세하게 설명한다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정에서 제2 관통 희생층(332)이 제거되지 않는 경우에도 실시예에 따른 패턴부(310)를 형성할 수도 있다. For example, in order to increase the number of gate electrodes 130 to improve data storage capacity, the penetrating sacrificial layer (reference numeral 330 in FIG. 9, hereinafter the same) may include carbon. If the penetrating sacrificial layer 330 contains carbon, the penetrating sacrificial layer 330 can be stably formed within the preliminary penetrating portion even if the preliminary penetrating portion is formed deep, and the penetrating sacrificial layer 330 can be stably removed in a later process. Because you can. At this time, if the photoresist pattern 342 contains carbon, the second through sacrificial layer 332 may be removed in the process of removing the photoresist pattern 342. In the embodiment, even in this case, the pattern portion 310 is It can be formed in an easy process. This will be described in more detail in the manufacturing method of the semiconductor device 10 with reference to FIGS. 8 to 17. However, the embodiment is not limited to this. Accordingly, even if the second penetrating sacrificial layer 332 is not removed in the process of removing the photoresist pattern 342, the pattern portion 310 according to the embodiment may be formed.

이에 의하여 게이트 전극(130)의 개수 증가에 관련된 공정 한계를 극복할 수 있는 희생 물질(예를 들어, 탄소를 포함하는 희생 물질)로 관통 희생층(330)을 형성할 수 있다. 이에 따라 반도체 장치(10)의 성능 및 생산성을 향상시킬 수 있다. As a result, the penetrating sacrificial layer 330 can be formed using a sacrificial material (for example, a sacrificial material containing carbon) that can overcome process limitations related to increasing the number of gate electrodes 130. Accordingly, the performance and productivity of the semiconductor device 10 can be improved.

반면, 관통 희생층에 포함되는 희생 물질이 다결정 실리콘, 텅스텐 등인 경우에는, 게이트 전극의 개수의 증가를 위하여 예비 관통부를 깊게 형성하면 예비 관통부 내에 관통 희생층이 안정적으로 형성되기 어렵거나 예비 관통부로부터 관통 희생층이 안정적으로 제거되기 어려운 문제가 있을 수 있다. 이에 따라 게이트 전극의 개수 증가에 한계가 있었다. On the other hand, when the sacrificial material included in the through sacrificial layer is polycrystalline silicon, tungsten, etc., if the preliminary penetrating portion is formed deeply to increase the number of gate electrodes, it is difficult to stably form the penetrating sacrificial layer within the preliminary penetrating portion or the preliminary penetrating portion is damaged. There may be a problem in that it is difficult to stably remove the penetrating sacrificial layer from. Accordingly, there was a limit to increasing the number of gate electrodes.

도 6에서는 관통부(318)에서 희생 절연층(130s)에 인접한 측면과 관통부(318)에서 셀 절연층(132)의 측면이 동일 평면 상에 위치한 것을 예시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로, 관통부(318)에서 희생 절연층(130s)에 인접한 측면과 관통부(318)에서 셀 절연층(132)의 측면이 서로 다른 평면 상에 위치할 있다. 이의 일 예를 추후에 도 18을 참조하여 상세하게 설명한다. In FIG. 6 , the side adjacent to the sacrificial insulating layer 130s in the through portion 318 and the side of the cell insulating layer 132 in the through portion 318 are located on the same plane. However, the embodiment is not limited to this. As another example, the side adjacent to the sacrificial insulating layer 130s in the through portion 318 and the side of the cell insulating layer 132 in the through portion 318 are located on different planes. An example of this will be described in detail later with reference to FIG. 18.

상술한 패턴부(310) 및 이를 포함하는 반도체 장치(10)의 제조 방법을 도 8 내지 도 17을 참조하여 상세하게 설명한다. 이미 설명한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고 설명되지 않은 부분을 상세하게 설명한다.The manufacturing method of the above-described pattern portion 310 and the semiconductor device 10 including the same will be described in detail with reference to FIGS. 8 to 17. Detailed descriptions of parts that have already been described will be omitted, and parts that have not been explained will be explained in detail.

도 8 내지 도 17은 실시예에 따른 패턴부(310) 및 이를 포함하는 반도체 장치(10)의 제조 방법을 도시한 도면이다. 이하의 반도체 장치(10)의 제조 방법에서는 게이트 적층 구조물(120), 채널 구조물(CH) 및 패턴부(310)의 제조 방법을 위주로 설명한다. 8 to 17 are diagrams illustrating a method of manufacturing the pattern portion 310 and the semiconductor device 10 including the same according to an embodiment. In the following manufacturing method of the semiconductor device 10, the manufacturing method of the gate stacked structure 120, the channel structure (CH), and the pattern portion 310 will be mainly described.

도 8에 도시한 바와 같이, 회로 영역(200) 상에 제2 기판(110)을 형성하고, 제2 기판(110) 상에 층간 절연층(132m) 및 희생 절연층(130s)을 교대로 적층하여 제1 희생 적층 부분(121s)을 형성할 수 있다. As shown in FIG. 8, a second substrate 110 is formed on the circuit region 200, and interlayer insulating layers 132m and sacrificial insulating layers 130s are alternately stacked on the second substrate 110. Thus, the first sacrificial laminated portion 121s can be formed.

이때, 제1 희생 적층 부분(121s)은 칩 영역(CA) 및 외측 영역(DA)에 함께 형성될 수 있다. 외측 영역(DA)에 위치하는 제1 희생 적층 부분(121s)은 도 3에 도시한 제1 희생 적층 부분(121s) 또는 절연 구조물(312)의 일부를 구성하기 위한 부분일 수 있고, 칩 영역(CA)에 위치하는 제1 희생 적층 부분(121s)은 도 3에 도시한 제1 게이트 적층 부분(121)을 형성하기 위한 부분일 수 있다. At this time, the first sacrificial stacked portion 121s may be formed in the chip area CA and the outer area DA. The first sacrificial laminated part 121s located in the outer area DA may be a part of the first sacrificial laminated part 121s shown in FIG. 3 or a part of the insulating structure 312, and may be a part of the chip area ( The first sacrificial stacked portion 121s located at CA) may be a portion for forming the first gate stacked portion 121 shown in FIG. 3.

칩 영역(CA)의 셀 어레이 영역(102)에 위치한 희생 절연층(130s)은 후속 공정을 통해 게이트 전극(도 17의 참조부호 130, 이하 동일)으로 교체되는 층이다. 칩 영역(CA)의 셀 어레이 영역(102)에 위치한 희생 절연층(130s)은 게이트 전극(130)이 형성될 부분에 대응하도록 형성될 수 있다. 이에 따라 후속 공정에서 칩 영역(CA)의 셀 어레이 영역(102)에 위치한 희생 절연층(130s)이 게이트 전극(130)으로 치환되면, 셀 절연층(132)과 게이트 전극(130)이 교대로 적층된 제1 게이트 적층 부분(121)을 형성할 수 있다. The sacrificial insulating layer 130s located in the cell array area 102 of the chip area CA is a layer that is replaced with a gate electrode (reference numeral 130 in FIG. 17, hereinafter the same) through a subsequent process. The sacrificial insulating layer 130s located in the cell array area 102 of the chip area CA may be formed to correspond to a portion where the gate electrode 130 is to be formed. Accordingly, when the sacrificial insulating layer 130s located in the cell array area 102 of the chip area CA is replaced with the gate electrode 130 in the subsequent process, the cell insulating layer 132 and the gate electrode 130 are alternately A stacked first gate stacked portion 121 may be formed.

도 8에서는 칩 영역(CA)에서 제2 기판(110) 상에 수평 절연층(116) 및 제2 수평 도전층(114)을 형성하고, 수평 절연층(116) 및 제2 수평 도전층(114) 위에 제1 희생 적층 부분(121s)를 형성한 것을 예시하였다. 수평 절연층(116)은 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m))과 다른 물질로 형성될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 수평 절연층(116) 및/또는 제2 수평 도전층(114)이 구비되지 않는 것도 가능하다. In FIG. 8 , a horizontal insulating layer 116 and a second horizontal conductive layer 114 are formed on the second substrate 110 in the chip area CA, and the horizontal insulating layer 116 and the second horizontal conductive layer 114 are formed on the second substrate 110 in the chip area CA. ) The first sacrificial laminated portion 121s was formed on top. The horizontal insulating layer 116 may be formed of a material different from the cell insulating layer 132 (eg, the interlayer insulating layer 132m). However, the embodiment is not limited to this, and it is possible that the horizontal insulating layer 116 and/or the second horizontal conductive layer 114 are not provided.

이어서, 도 9에 도시한 바와 같이, 제1 희생 적층 부분(121s)을 관통하는 관통 희생층(330)을 형성할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 9, a penetrating sacrificial layer 330 that penetrates the first sacrificial stacked portion 121s may be formed.

관통 희생층(330)은 제1 관통 희생층(331)과 제2 관통 희생층(332)을 포함할 수 있다. 제1 관통 희생층(331)은 셀 어레이 영역(102)에 위치하며 채널 구조물(도 17의 참조부호 CH)의 적어도 일부(예를 들어, 제1 채널 부분(도 3의 참조부호 CH1)이 형성될 부분에 대응할 수 있다. 제2 관통 희생층(332)은 외측 영역(DA)에 위치하며 관통부(도 15의 참조부호 318, 이하 동일)가 형성될 부분에 대응할 수 있다. The penetrating sacrificial layer 330 may include a first penetrating sacrificial layer 331 and a second penetrating sacrificial layer 332. The first penetrating sacrificial layer 331 is located in the cell array region 102 and forms at least a portion (e.g., a first channel portion (reference symbol CH1 in FIG. 3) of the channel structure (reference symbol CH in FIG. 17). The second penetrating sacrificial layer 332 is located in the outer area DA and may correspond to the portion where the penetrating portion (reference numeral 318 in FIG. 15, hereinafter the same) will be formed.

좀더 구체적으로, 관통 희생층(330)이 형성될 부분에 대응하여 제1 희생 적층 부분(121s)을 관통하는 예비 관통부를 형성하고, 예비 관통부에 희생 물질을 채워 관통 희생층(330)을 형성할 수 있다. 좀더 구체적으로, 제1 관통 희생층(331) 및 제2 관통 희생층(332)이 형성될 부분에 대응하여 제1 희생 적층 부분(121s)을 관통하는 예비 관통부를 형성하고, 예비 관통부에 희생 물질을 채워 제1 관통 희생층(331) 및 제2 관통 희생층(332)을 형성할 수 있다.More specifically, a preliminary penetration part penetrating the first sacrificial laminated portion 121s is formed corresponding to the portion where the penetration sacrificial layer 330 is to be formed, and a sacrificial material is filled in the preliminary penetration part to form the through sacrificial layer 330. can do. More specifically, a preliminary penetration part penetrating the first sacrificial stacked portion 121s is formed corresponding to the portion where the first penetration sacrificial layer 331 and the second penetration sacrificial layer 332 are to be formed, and the sacrifice is formed in the preliminary penetration part. The first penetrating sacrificial layer 331 and the second penetrating sacrificial layer 332 may be formed by filling the material with the material.

일 실시예에서 예비 관통부는 식각 공정(예를 들어, 플라스마 식각 공정) 등에 의하여 형성될 수 있고, 예비 관통부를 채우는 공정은 다양한 공정(예를 들어, 증착 공정) 등에 의하여 수행될 수 있다. 이때, 관통 희생층(330)은 탄소를 포함하는 물질(탄소계 물질)을 희생 물질로 포함하거나, 포토 레지스트 패턴(도 11의 참조부호 342, 이하 동일)에 포함되는 물질과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 관통 희생층(330)이 다결정 실리콘, 텅스텐, 티타늄 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In one embodiment, the preliminary penetration part may be formed through an etching process (eg, a plasma etching process), and the process of filling the preliminary penetration part may be performed through various processes (eg, a deposition process). At this time, the penetrating sacrificial layer 330 may include a material containing carbon (carbon-based material) as a sacrificial material, or may include the same material as the material included in the photoresist pattern (reference numeral 342 in FIG. 11, hereinafter the same). You can. However, the embodiment is not limited to this, and the penetrating sacrificial layer 330 may include at least one of polycrystalline silicon, tungsten, and titanium nitride.

실시예에 따라 관통 희생층(330)을 형성하는 공정에서 게이트 콘택부(도 3의 참조부호 184), 소스 콘택부(도 3의 참조부호 186), 입출력 연결 배선 등에 대응하는 부분에 위치하는 제3 관통 희생층을 함께 형성할 수 있다. According to an embodiment, in the process of forming the through sacrificial layer 330, a second device located in a portion corresponding to the gate contact portion (reference numeral 184 in FIG. 3), the source contact portion (reference numeral 186 in FIG. 3), the input/output connection wiring, etc. 3 A penetrating sacrificial layer can be formed together.

이어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 희생 적층 부분(121s) 위에 보호층(340)을 형성할 수 있다. 보호층(340)은 포토 레지스트 패턴(342)을 형성하는 공정에서 제1 희생 적층 부분(121s)을 보호할 수 있다. 보호층(340)을 형성하는 공정은 다양한 공정(예를 들어, 증착 공정) 등에 의하여 수행될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 10, a protective layer 340 may be formed on the first sacrificial laminated portion 121s. The protective layer 340 may protect the first sacrificial stacked portion 121s during the process of forming the photoresist pattern 342. The process of forming the protective layer 340 may be performed by various processes (eg, deposition process).

보호층(340)은 다양한 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층(340)이 희생 절연층(130s) 또는 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m))과 동일한 물질 또는 다른 물질을 포함할 수도 있다. The protective layer 340 may include various materials. For example, the protective layer 340 may include the same material or a different material from the sacrificial insulating layer 130s or the cell insulating layer 132 (eg, the interlayer insulating layer 132m).

보호층(340)이 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m)) 또는 희생 절연층(130s)과 다른 물질을 포함하면, 보호층(340)의 제거 공정에서 셀 절연층(132)(예를 들어, 층간 절연층(132m)) 또는 희생 절연층(130s)에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있다. 보호층(340)이 희생 절연층(130s)과 동일한 물질을 포함하면, 희생 절연층(130s)을 형성하는 공정과 동일한 공정 조건을 이용하여 보호층(340)을 형성할 수 있다. 이에 따라 제조 공정에서 보호층(340)이 제1 희생 적층 부분(121s)에 영향을 주는 것을 최소화할 수 있으며 보호층(340)을 쉬운 공정으로 제조할 수 있다. If the protective layer 340 includes a material different from the cell insulating layer 132 (e.g., the interlayer insulating layer 132m) or the sacrificial insulating layer 130s, the cell insulating layer 130 may be removed during the removal process of the protective layer 340. Impact on (132) (eg, interlayer insulating layer 132m) or sacrificial insulating layer 130s can be minimized. If the protective layer 340 includes the same material as the sacrificial insulating layer 130s, the protective layer 340 can be formed using the same process conditions as the process for forming the sacrificial insulating layer 130s. Accordingly, the influence of the protective layer 340 on the first sacrificial laminated portion 121s during the manufacturing process can be minimized, and the protective layer 340 can be manufactured through an easy process.

실시예에서 보호층(340)이 다결정 실리콘, 산화물(예를 들어, 실리콘 산화물), 질화물(예를 들어, 실리콘 질화물), 질산화물(예를 들어, 실리콘 질산화물) 등을 포함할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 보호층(340)의 물질이 다양하게 변형될 수 있다.In an embodiment, the protective layer 340 may include polycrystalline silicon, oxide (eg, silicon oxide), nitride (eg, silicon nitride), nitride (eg, silicon nitride), etc. However, the embodiment is not limited to this, and the material of the protective layer 340 may be modified in various ways.

이어서, 도 11에 도시한 바와 같이 보호층(340) 위에 포토 레지스트 패턴(342)을 형성할 수 있다. 도 12에 외측 영역(DA)에 위치하는 제2 관통 희생층(332)과, 보호층(340) 위에 위치한 포토 레지스트 패턴(342)의 평면 형상을 도시하였다. 도 12에서는 도 5에 대응하는 부분을 도시하였으며, 제2 관통 희생층(332)과 포토 레지스트 패턴(342)의 위치를 위주로 도시하였다. Subsequently, as shown in FIG. 11, a photoresist pattern 342 may be formed on the protective layer 340. FIG. 12 shows the planar shape of the second penetrating sacrificial layer 332 located in the outer area DA and the photoresist pattern 342 located on the protective layer 340. In FIG. 12, a portion corresponding to FIG. 5 is shown, focusing on the positions of the second through sacrificial layer 332 and the photoresist pattern 342.

칩 영역(CA)에서는 포토 레지스트 패턴(342)이 전체적으로 형성될 수 있다. 외측 영역(DA)에서 포토 레지스트 패턴(342)은, 평면으로 볼 때, 돌출부(도 13의 참조부호 316)에 대응하는 제1 부분과, 제1 부분의 양측에 위치하며 제2 관통 희생층(332)의 일부에 중첩되는 부분에 제2 부분을 포함할 수 있다. 제1 부분과 제2 부분은 교차 방향에서 서로 동일한 폭을 가질 수 있는데, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. A photoresist pattern 342 may be formed entirely in the chip area CA. In the outer area DA, the photoresist pattern 342 is located on both sides of the first part and a first part corresponding to the protrusion (reference numeral 316 in FIG. 13) when viewed in plan and includes a second penetrating sacrificial layer ( A second part may be included in a part overlapping with part of 332). The first part and the second part may have the same width in the crossing direction, but the embodiment is not limited thereto.

이어서, 도 13에 도시한 바와 같이 포토 레지스트 패턴(342)을 이용하여 외측 영역(DA)의 보호층(340)의 일부 및 제1 희생 적층 부분(121s)의 일부를 식각하는 식각 공정을 수행할 수 있다. Next, as shown in FIG. 13, an etching process is performed to etch a portion of the protective layer 340 of the outer area DA and a portion of the first sacrificial laminated portion 121s using the photoresist pattern 342. You can.

식각 공정에 의하여 외측 영역(DA)에 베이스부(314) 및 돌출부(316)를 포함하는 절연 구조물(312)을 형성할 수 있다. 이때, 돌출부(316)는 포토 레지스트 패턴(342)에 의하여 형성되며 제2 단차를 가지는 제2 가장자리(도 5의 참조부호 322, 이하 동일)를 가질 수 있다. 식각 공정에서 제2 관통 희생층(332)과 돌출부(316) 사이의 경계, 즉, 제1 가장자리(도 5의 참조부호 321, 이하 동일)는, 포토 레지스트 패턴(342)에 의하여 커버되므로 식각되지 않고 잔류할 수 있다. An insulating structure 312 including a base portion 314 and a protruding portion 316 may be formed in the outer area DA through an etching process. At this time, the protrusion 316 is formed by the photoresist pattern 342 and may have a second edge (reference numeral 322 in FIG. 5, hereinafter the same) having a second step. In the etching process, the boundary between the second penetrating sacrificial layer 332 and the protrusion 316, that is, the first edge (reference numeral 321 in FIG. 5, hereinafter the same) is covered by the photoresist pattern 342 and is therefore not etched. It can remain without it.

이어서, 도 14에 도시한 바와 같이, 포토 레지스트 패턴(도 13의 참조부호 342, 이하 동일)을 제거할 수 있다. 이때, 제2 관통 희생층(도 13의 참조부호 332, 이하 동일)이 함께 제거되어 관통부(318)를 형성할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 14, the photoresist pattern (reference numeral 342 in FIG. 13, hereinafter the same) can be removed. At this time, the second penetrating sacrificial layer (reference numeral 332 in FIG. 13, hereinafter the same) may be removed together to form the penetrating portion 318.

일 실시예에서 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정에서 제2 관통 희생층(332)이 함께 제거될 수 있다. 예를 들어, 포토 레지스트 패턴(342)에 포함되는 물질과 제2 관통 희생층(332)에 포함되는 희생 물질이 동일한 물질(예를 들어, 탄소)를 포함할 수 있다. 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정은 애싱(ashing) 공정과 스트립(strip) 공정을 포함할 수 있는데, 애싱 공정에서 제2 관통 희생층(332)이 제거될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 관통 희생층(332)이 스트립 공정에서 제거되거나 포토 레지스트 패턴(342)과 다른 공정에서 제거될 수도 있다. In one embodiment, in the process of removing the photoresist pattern 342, the second penetrating sacrificial layer 332 may be removed together. For example, the material included in the photoresist pattern 342 and the sacrificial material included in the second penetrating sacrificial layer 332 may include the same material (eg, carbon). The process of removing the photoresist pattern 342 may include an ashing process and a strip process, and the second through sacrificial layer 332 may be removed in the ashing process. However, the embodiment is not limited to this, and the second through sacrificial layer 332 may be removed in a strip process or in a process different from the photoresist pattern 342.

제2 관통 희생층(332)이 제거되면, 관통부(318)에 인접하며 제1 단차를 가지는 돌출부(316)의 제1 가장자리(321)가 형성될 수 있다. When the second penetrating sacrificial layer 332 is removed, a first edge 321 of the protrusion 316 adjacent to the penetrating portion 318 and having a first step may be formed.

이와 같이 실시예에서는 제1 희생 적층 부분(121s)이 패턴부(310)에 구비되는 절연 구조물(312)을 구성할 수 있다. 이에 따라 외측 영역(DA)에서 제1 희생 적층 부분(121s)에 제2 관통 희생층(332) 또는 관통부(318)가 형성될 수 있다. In this way, in the embodiment, the first sacrificial laminated portion 121s may form the insulating structure 312 provided in the pattern portion 310. Accordingly, the second penetrating sacrificial layer 332 or the penetrating portion 318 may be formed in the first sacrificial stacked portion 121s in the outer area DA.

이어서, 도 15에 도시한 바와 같이, 보호층(340)을 제거할 수 있다. 보호층(340)을 제거하는 공정은 다양한 공정(예를 들어, 식각 공정) 등에 의하여 수행될 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 15, the protective layer 340 can be removed. The process of removing the protective layer 340 may be performed using various processes (eg, an etching process).

이어서, 도 16에 도시한 바와 같이, 제1 희생 적층 부분(121s) 위에 층간 절연층(132m) 및 희생 절연층(130s)을 교대로 적층하여 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성할 수 있다. 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성하는 공정에서 패턴부(310)를 포함하는 키 패턴을 이용하여 정렬된 상태로 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 16, the interlayer insulating layer 132m and the sacrificial insulating layer 130s may be alternately stacked on the first sacrificial laminated portion 121s to form a second sacrificial laminated portion 122s. . In the process of forming the second sacrificial laminated portion 122s, the second sacrificial laminated portion 122s may be formed in an aligned state using a key pattern including the pattern portion 310.

일 실시예에서 제2 희생 적층 부분(122s)의 일부가 관통부(318)의 내부를 채워 충진 부분(318h)을 형성할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 관통부(318) 내에 제2 희생 적층 부분(122s)이 아닌 다른 물질이 채워지거나 관통부(318)의 적어도 일부가 빈 공간인 상태로 유지될 수도 있다. In one embodiment, a portion of the second sacrificial laminated portion 122s may fill the interior of the penetrating portion 318 to form a filling portion 318h. However, the embodiment is not limited to this, and the penetrating portion 318 may be filled with a material other than the second sacrificial laminated portion 122s, or at least a portion of the penetrating portion 318 may be maintained as an empty space.

이어서, 도 17에 도시한 바와 같이, 분리 구조물(146) 및 게이트 전극(130)을 형성하고, 제2 배선부(180)를 형성하여 반도체 장치(10)를 제조할 수 있다. Subsequently, as shown in FIG. 17, the semiconductor device 10 can be manufactured by forming the separation structure 146 and the gate electrode 130 and forming the second wiring portion 180.

좀더 구체적으로, 제2 희생 적층 부분(122s)을 관통하는 예비 관통부 또는 관통 희생층을 형성할 수 있다. 셀 어레이 영역(102)에서 제1 희생 적층 부분(121s) 및/또는 제2 희생 적층 부분(122s)에 위치하는 관통 희생층(예를 들어, 제1 관통 희생층(331))을 제거하여 채널 관통부를 형성할 수 있다. More specifically, a preliminary penetration part or a penetration sacrificial layer that penetrates the second sacrificial laminated portion 122s may be formed. By removing the through sacrificial layer (for example, the first through sacrificial layer 331) located in the first sacrificial stacked portion 121s and/or the second sacrificial stacked portion 122s in the cell array area 102, A penetration part can be formed.

채널 관통부 내에 채널 구조물(CH)을 형성할 수 있다. 즉, 채널 관통부 내에 게이트 유전층(도 4의 참조부호 150, 이하 동일)의 적어도 일부, 채널층(도 4의 참조부호 140, 이하 동일), 코어 절연층(도 4의 참조부호 142, 이하 동일), 채널 패드(도 4의 참조부호 144, 이하 동일) 등이 차례로 형성될 수 있다. 게이트 유전층(150)의 적어도 일부, 채널층(140), 코어 절연층(142), 채널 패드(144) 등은 다양한 공정(예를 들어, 증착 공정)을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 공정 또는 화학 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD) 공정 등이 사용될 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 그 외의 다양한 공정이 적용될 수 있다. A channel structure (CH) may be formed within the channel penetrating portion. That is, within the channel penetration portion, at least a portion of the gate dielectric layer (reference numeral 150 in FIG. 4, hereinafter the same), the channel layer (reference numeral 140 in FIG. 4, hereinafter the same), and the core insulating layer (reference numeral 142 in FIG. 4, hereinafter the same) ), channel pads (reference numeral 144 in FIG. 4, hereinafter the same), etc. may be formed sequentially. At least a portion of the gate dielectric layer 150, the channel layer 140, the core insulating layer 142, the channel pad 144, etc. may be formed using various processes (eg, deposition processes). For example, an atomic layer deposition (ALD) process or a chemical vapor deposition (CVD) process may be used. However, the embodiment is not limited to this and various other processes may be applied.

이어서, 칩 영역(CA)에서 희생 적층 구조물(120s)을 관통하도록 분리 구조물용 개구부를 형성할 수 있다. 이러한 분리 구조물용 개구부는 분리 구조물(146)에 해당하는 영역에 형성될 수 있다. 분리 구조물용 개구부를 통한 식각 공정에 의하여 칩 영역(CA)의 적어도 일부에 위치하는 희생 절연층(130s)을 선택적으로 제거할 수 있다. 그리고 희생 절연층(130s)이 제거된 부분에 게이트 전극(130)을 구성하는 전도성 물질을 채워 게이트 전극(130)을 형성할 수 있다. 이때, 분리 구조물용 개구부가 수평 절연층(도 16의 참조부호 116, 이하 동일)을 노출하도록 형성될 수 있다. 분리 구조물용 개구부를 통한 식각 공정에서 수평 절연층(116)의 적어도 일부를 제거할 수 있고, 수평 절연층(116)이 제거된 부분에 제1 수평 도전층(112)를 구성하는 물질을 채워 제1 수평 도전층(112)을 형성할 수 있다. 그리고 분리 구조물용 내에 절연 물질을 채워 분리 구조물(146)을 형성할 수 있다. Subsequently, an opening for the separation structure may be formed to penetrate the sacrificial laminated structure 120s in the chip area CA. The opening for this separation structure may be formed in an area corresponding to the separation structure 146. The sacrificial insulating layer 130s located in at least a portion of the chip area CA may be selectively removed by an etching process through the opening for the separation structure. Then, the gate electrode 130 can be formed by filling the portion where the sacrificial insulating layer 130s has been removed with a conductive material constituting the gate electrode 130. At this time, the opening for the separation structure may be formed to expose the horizontal insulating layer (reference numeral 116 in FIG. 16, hereinafter the same). At least a portion of the horizontal insulating layer 116 may be removed in the etching process through the opening for the separation structure, and the portion where the horizontal insulating layer 116 was removed may be filled with a material constituting the first horizontal conductive layer 112. 1 A horizontal conductive layer 112 can be formed. Then, the separation structure 146 can be formed by filling the inside of the separation structure with an insulating material.

일 실시예에서 분리 구조물용 개구부는 식각 공정(예를 들어, 플라스마 식각 공정) 등에 의하여 형성될 수 있고, 분리 구조물용 개구부를 채우는 공정은 다양한 공정(예를 들어, 증착 공정) 등에 의하여 수행될 수 있다.In one embodiment, the opening for the separation structure may be formed by an etching process (e.g., a plasma etching process), and the process of filling the opening for the separation structure may be performed by various processes (e.g., a deposition process). there is.

채널 구조물(CH), 게이트 전극(130), 수평 도전층(112, 114) 및/또는 제2 기판(110)에 전기적으로 연결되는 게이트 콘택부(도 3의 참조부호 184), 소스 콘택부(도 3의 참조부호 186), 입출력 연결 배선, 제2 배선부(180) 등을 형성할 수 있다. A gate contact portion (reference numeral 184 in FIG. 3 ), a source contact portion ( Reference numeral 186 in FIG. 3), input/output connection wiring, second wiring portion 180, etc. may be formed.

상술한 바와 같이 실시예에서는 포토 레지스트 패턴(342)을 이용한 식각 공정을 이용하여 제2 단차를 가지는 제2 가장자리(322)를 형성하고, 포토 레지스트 패턴(342)의 제거 공정(즉, 제2 관통 희생층(332)의 제거 공정)을 이용하여 제1 단차를 가지는 제1 가장자리(321)를 형성할 수 있다. As described above, in the embodiment, the second edge 322 having the second step is formed using an etching process using the photoresist pattern 342, and the removal process of the photoresist pattern 342 (i.e., the second through A first edge 321 having a first step may be formed using a removal process of the sacrificial layer 332.

실시예에 의하면, 관통 희생층(330)이 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정에서 함께 제거되는 경우에도 키 패턴(300)의 패턴부(310)를 쉬운 공정으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 관통 희생층(330) 및 포토 레지스트 패턴(342)이 동일한 물질(예를 들어, 탄소를 포함하는 물질)을 포함하는 경우에도 패턴부(310)를 쉬운 공정으로 형성할 수 있다. 즉, 실시예에 의하면 보호층(340)을 형성하는 공정, 포토 레지스트 패턴(342)을 형성하는 공정, 포토 레지스트 패턴(342)을 이용하여 돌출부(316)를 형성하는 공정, 포토 레지스트 패턴(342)을 제거하는 공정, 보호층(340)을 제거하는 공정을 포함하는 간단한 공정을 이용하여 키 패턴의 패턴부(310)를 형성할 수 있다. According to an embodiment, even when the penetrating sacrificial layer 330 is removed during the process of removing the photoresist pattern 342, the pattern portion 310 of the key pattern 300 can be formed with an easy process. For example, even when the penetrating sacrificial layer 330 and the photoresist pattern 342 include the same material (eg, a material containing carbon), the pattern portion 310 can be formed through an easy process. That is, according to the embodiment, the process of forming the protective layer 340, the process of forming the photoresist pattern 342, the process of forming the protrusion 316 using the photoresist pattern 342, and the process of forming the photoresist pattern 342 ) The pattern portion 310 of the key pattern can be formed using a simple process including a process of removing the protective layer 340 and a process of removing the protective layer 340.

반면, 최종 구조에서 제2 관통 희생층이 다른 부분보다 돌출되어 단차를 구성하는 비교예에서는, 제2 관통 희생층이 포토 레지스트 패턴과 동일한 물질을 포함하면 포토 레지스트 패턴을 제거할 때 관통 희생층이 함께 제거된다. 이를 방지하기 위하여 제2 관통 희생층 이외의 부분에 단차를 먼저 형성하고, 단차의 일부 부분에 마스크 패턴을 형성한 다음 제2 관통 희생층을 형성하고, 마스크 패턴을 제거하여 돌출되는 형상의 제2 관통 희생층을 형성하는 공정을 수행하여야 한다. 이에 의하면 단차를 먼저 형성하는 공정, 단차의 일부 부분에 마스크 패턴을 형성하는 공정을 추가하여야 하므로 공정이 매우 복잡하다. On the other hand, in the comparative example in which the second through sacrificial layer protrudes more than other parts in the final structure to form a step, if the second through sacrificial layer includes the same material as the photoresist pattern, the through sacrificial layer is are removed together. In order to prevent this, a step is first formed in a part other than the second penetrating sacrificial layer, a mask pattern is formed in a part of the step, then the second penetrating sacrificial layer is formed, and the mask pattern is removed to form a second protruding shape. A process for forming a penetrating sacrificial layer must be performed. According to this, the process is very complicated because the process of forming the step first and the process of forming the mask pattern in some parts of the step must be added.

이하에서는 도 18 내지 도 20을 참조하여 상술한 실시예와 다른 실시예에 따른 반도체 장치를 좀더 상세하게 설명한다. 이미 설명한 부분과 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 다른 부분에 대해서만 상세하게 설명한다. Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment different from the above-described embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 18 to 20. Detailed descriptions of parts that are identical or extremely similar to those already described will be omitted, and only other parts will be described in detail.

도 18은 다른 실시예에 따른 반도체 장치의 일부를 도시한 부분 단면도이다. 도 18에는 도 6에 대응하는 부분을 도시하였다. 18 is a partial cross-sectional view showing part of a semiconductor device according to another embodiment. Figure 18 shows a portion corresponding to Figure 6.

도 18을 참조하면, 실시예에 따른 반도체 장치에서는 외측 영역(DA)에 위치한 관통부(318)가 희생 절연층(130s)에 대응하여 확장 부분(318p)를 구비할 수 있다. 즉, 관통부(318)에서 희생 절연층(130s)에 인접한 면이 관통부(318)에서 셀 절연층(132)이 위치한 면보다 돌출되어 위치할 수 있다. 예를 들어, 관통부(318)에서 희생 절연층(130s)에 인접한 측면과 관통부(318)에서 셀 절연층(132)이 위치한 측면 사이에 단차가 위치할 수 있다.Referring to FIG. 18 , in the semiconductor device according to the embodiment, the penetrating portion 318 located in the outer area DA may have an extended portion 318p corresponding to the sacrificial insulating layer 130s. That is, the surface of the penetrating part 318 adjacent to the sacrificial insulating layer 130s may protrude from the surface of the penetrating part 318 where the cell insulating layer 132 is located. For example, a step may be located between a side of the penetrating portion 318 adjacent to the sacrificial insulating layer 130s and a side of the penetrating portion 318 where the cell insulating layer 132 is located.

예를 들어, 반도체 장치의 제조 공정에서 사용되는 보호층(도 10의 참조부호 340, 이하)이 희생 절연층(130s)과 동일한 물질을 포함하면, 보호층(340)을 제거하는 공정에서 관통부(318)에 인접한 희생 절연층(130s)의 일부가 제거될 수 있다. 예를 들어, 관통부(318)에 인접한 희생 절연층(130s)의 부분이 보호층(340)의 두께만큼 제거될 수 있다. 이에 의하여 관통부(318)가 희생 절연층(130s)에 대응하여 확장 부분(318p)를 구비하게 된다. 이와 같이 관통부(318)에 확장 부분(318p)이 구비되어도 수평 방향에서의 확장 부분(318p)의 폭이 크지 않아 제조 공정 또는 패턴부(310)의 특성에 원하지 않는 영향을 미치지 않을 수 있다. For example, if the protective layer (reference numeral 340 in FIG. 10, hereinafter) used in the manufacturing process of the semiconductor device includes the same material as the sacrificial insulating layer 130s, the penetrating portion in the process of removing the protective layer 340 A portion of the sacrificial insulating layer 130s adjacent to 318 may be removed. For example, a portion of the sacrificial insulating layer 130s adjacent to the penetration portion 318 may be removed equal to the thickness of the protective layer 340 . Accordingly, the penetrating portion 318 has an expanded portion 318p corresponding to the sacrificial insulating layer 130s. Even if the expansion portion 318p is provided in the penetrating portion 318 in this way, the width of the expansion portion 318p in the horizontal direction is not large, so it may not have an unwanted effect on the manufacturing process or the characteristics of the pattern portion 310.

예를 들어, 보호층(340)과 희생 절연층(130s)이 질화물(예를 들어, 실리콘 질화물)을 포함하여 제조 공정의 안정성을 향상할 수 있다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 보호층(340) 및/또는 희생 절연층(130s)이 다양한 물질을 포함할 수 있다. 또는, 보호층(340)과 희생 절연층(130s)이 서로 다른 물질을 포함하여도 관통부(318)에서 희생 절연층(130s)에 인접한 측면과 관통부(318)에서 셀 절연층(132)이 위치한 측면이 동일 평면 상에 위치할 수도 있다. 또는, 보호층(340)을 제거하는 공정이 아닌 다른 공정에서 관통부(318)의 확장 부분(318p)이 형성될 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. For example, the protective layer 340 and the sacrificial insulating layer 130s may include nitride (eg, silicon nitride) to improve the stability of the manufacturing process. However, the embodiment is not limited to this, and the protective layer 340 and/or the sacrificial insulating layer 130s may include various materials. Alternatively, even if the protective layer 340 and the sacrificial insulating layer 130s include different materials, the side adjacent to the sacrificial insulating layer 130s in the through portion 318 and the cell insulating layer 132 in the through portion 318 This positioned side may be located on the same plane. Alternatively, the expanded portion 318p of the penetrating portion 318 may be formed in a process other than the process of removing the protective layer 340. Various other variations are possible.

도 19는 또 다른 실시예에 따른 반도체 장치의 일부를 개략적으로 도시한 부분 단면도이다. 도 19에는 도 6에 대응하는 부분을 도시하였다.Figure 19 is a partial cross-sectional view schematically showing a part of a semiconductor device according to another embodiment. Figure 19 shows a portion corresponding to Figure 6.

도 19를 참조하면, 실시예에서는 외측 영역(DA)에서 패턴부(310)에 구비되는 절연 구조물(312)이 단일 절연 구조물(132s)을 포함할 수 있다. 단일 절연 구조물이라 함은 하나의 절연 물질로 이루어진 하나의 절연층으로 구성된 구조물을 의미할 수 있다. 이에 따라 패턴부(310)의 단일 절연 구조물(132s)이 베이스부(314) 및 돌출부(316)를 포함하고, 패턴부(310)의 관통부(318)가 돌출부(316)의 적어도 일측에서 단일 절연 구조물(312)을 관통할 수 있다. Referring to FIG. 19 , in the embodiment, the insulating structure 312 provided in the pattern portion 310 in the outer area DA may include a single insulating structure 132s. A single insulating structure may mean a structure composed of one insulating layer made of one insulating material. Accordingly, the single insulating structure 132s of the pattern portion 310 includes the base portion 314 and the protrusion 316, and the penetrating portion 318 of the pattern portion 310 is single on at least one side of the protrusion 316. It may penetrate the insulating structure 312.

실시예에서 단일 절연 구조물(132s)은 산화물, 질산화물, 질화물 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 단일 절연 구조물(132s)은 산화물(일 예로, 실리콘 산화물)을 포함할 수 있다. In an embodiment, the single insulating structure 132s may include oxide, nitride, or nitride. For example, the single insulating structure 132s may include oxide (eg, silicon oxide).

실시예에서는 외측 영역(DA)에서 희생 적층 구조물의 적어도 일부, 예를 들어, 제1 희생 적층 부분(도 3의 참조부호 121s. 이하 동일)을 제거하고 단일 절연 구조물(132s)을 형성하여 희생 적층 구조물, 예를 들어, 제1 희생 적층 부분(121s)에 의한 스트레스를 줄일 수 있다. In the embodiment, the sacrificial lamination is performed by removing at least a portion of the sacrificial lamination structure, for example, the first sacrificial lamination portion (reference numeral 121s in FIG. 3, the same hereinafter) from the outer area DA and forming a single insulating structure 132s. Stress caused by the structure, for example, the first sacrificial laminated portion 121s, can be reduced.

실시예에서 관통부(318)의 내부의 적어도 일부가 절연 물질을 포함하는 충진 부분(318h)에 의하여 채워질 수 있다. 이는 단일 절연 구조물(132s)에 형성된 제2 관통 희생층(도 9의 참조부호 332, 이하 동일)을 제거하여 관통부(318)를 형성한 후에, 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성하였기 때문이다. 즉, 제2 희생 적층 부분(122s)을 형성하는 공정에서 관통부(318)의 내부의 빈 공간에 제2 희생 적층 부분(122s)을 구성하는 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 채워져서 충진 부분(318h)을 형성할 수 있다. 이때, 관통부(318)가 고종횡비를 가지므로 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 관통부(318)의 내부에 전체적으로 채워지지 않을 수 있다. 이에 따라 관통부(318)의 내부에 수직 방향으로 연장되는 보이드(V)가 구비될 수 있다. 이에 따라 내부에 다결정 실리콘, 금속 물질 등을 포함하는 희생 물질이 구비되는 관통부 또는 희생 관통층이 구비되지 않을 수 있다.In an embodiment, at least a portion of the interior of the penetrating portion 318 may be filled with a filling portion 318h containing an insulating material. This is because the second penetrating sacrificial layer (reference numeral 332 in FIG. 9, hereinafter the same) formed in the single insulating structure 132s was removed to form the penetrating portion 318, and then the second sacrificial laminated portion 122s was formed. am. That is, in the process of forming the second sacrificial laminated portion 122s, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer constituting the second sacrificial laminated portion 122s are placed in the empty space inside the through portion 318 ( 132m) can be filled to form a filled portion 318h. At this time, since the penetrating portion 318 has a high aspect ratio, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m may not entirely fill the interior of the penetrating portion 318. Accordingly, a void V extending in the vertical direction may be provided inside the penetrating portion 318. Accordingly, a penetrating portion or a sacrificial penetrating layer provided with a sacrificial material including polycrystalline silicon, a metal material, etc. may not be provided therein.

그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 관통부(318)의 내부에 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)이 전체적으로 위치하여 보이드(V)가 구비되지 않을 수 있다. 다른 예로, 관통부(318)의 내부를 채우는 충진 부분(318h)이 제2 희생 적층 부분(122s)과 별개로 형성되거나, 희생 절연층(130s) 및/또는 층간 절연층(132m)과 다른 물질을 포함할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. However, the embodiment is not limited to this. Accordingly, the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m may be entirely located inside the penetrating portion 318 and no void V may be provided. As another example, the filling portion 318h that fills the interior of the penetrating portion 318 is formed separately from the second sacrificial laminated portion 122s, or is made of a material different from the sacrificial insulating layer 130s and/or the interlayer insulating layer 132m. It may also include . Various other variations are possible.

다른 기재가 없다면 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법에 대해서는 도 8 내지 도 17을 참조한 제조 방법에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.Unless otherwise stated, the description of the manufacturing method with reference to FIGS. 8 to 17 may be directly applied to the manufacturing method of the semiconductor device according to the embodiment.

실시예에서는 단일 절연 구조물(132s)이 패턴부(310)에 구비되는 절연 구조물(312)을 구성할 수 있다. 제1 희생 적층 부분(121s)을 형성하는 공정(도 8 참조)과 관통 희생층(330)을 형성하는 공정(도 9 참조) 사이에, 외측 영역(DA)에서 제1 희생 적층 부분(121s)을 제거하고 단일 절연 구조물(132s)을 형성하는 공정을 더 포함할 수 있다. 그리고 단열 절연 구조물(132s)에 패턴부(310)를 형성할 수 있다. In an embodiment, a single insulating structure 132s may constitute the insulating structure 312 provided in the pattern portion 310 . Between the process of forming the first sacrificial laminated portion 121s (see FIG. 8) and the process of forming the through sacrificial layer 330 (see FIG. 9), the first sacrificial laminated portion 121s is formed in the outer area DA. A process of removing and forming a single insulating structure 132s may be further included. And the pattern portion 310 may be formed on the heat insulating structure 132s.

패턴부(310)를 형성하는 공정을 외측 영역(DA)을 기준으로 설명하면, 단일 절연 구조물(132s)에 제2 관통 희생층(도 9의 참조부호 322, 이하 동일)을 형성하고, 단일 절연 구조물(132s) 위에 보호층(도 10의 참조부호 340) 및 포토 레지스트 패턴(도 11의 참조부호 342, 이하 동일)를 형성하고, 포토 레지스트 패턴(342)을 이용하여 단일 절연 구조물(132s)의 일부를 제거하여 베이스부(314) 및 돌출부(316)를 포함하는 단일 절연 구조물(132s)로 구성되는 절연 구조물(312)을 형성할 수 있다. 그리고 포토 레지스트 패턴(342) 및 제2 관통 희생층(332)을 제거하고 보호층(340)을 제거하여 패턴부(310)를 형성할 수 있다. 실시예에 따라 외측 영역(DA)에서 패턴부(310) 위에 형성되는 제2 희생 적층 부분(122s)의 적어도 일부를 제거하고, 해당 부분에 단일 절연 구조물을 형성할 수도 있다. If the process of forming the pattern portion 310 is explained based on the outer area DA, a second penetrating sacrificial layer (reference numeral 322 in FIG. 9, hereinafter the same) is formed on the single insulating structure 132s, and a single insulating structure is formed. A protective layer (reference numeral 340 in FIG. 10) and a photoresist pattern (reference numeral 342 in FIG. 11, hereinafter the same) are formed on the structure 132s, and the single insulating structure 132s is formed using the photoresist pattern 342. A portion may be removed to form the insulating structure 312 composed of a single insulating structure 132s including the base portion 314 and the protruding portion 316. Then, the photoresist pattern 342 and the second penetrating sacrificial layer 332 are removed, and the protective layer 340 is removed to form the pattern portion 310. Depending on the embodiment, at least a portion of the second sacrificial laminated portion 122s formed on the pattern portion 310 in the outer area DA may be removed and a single insulating structure may be formed in the corresponding portion.

도 19에서는 도 6에 도시한 바와 같이 관통부(318)가 확장 부분(도 18의 참조부호 318p)를 포함하지 않는 것으로 도시하였다. 그러나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며 관통부(318)가 도 18에 도시된 확장 부분(318p)을 포함할 수도 있다. 그 외의 다양한 변형이 가능하다. In FIG. 19 , as shown in FIG. 6 , the penetrating portion 318 is shown not including an expanded portion (reference numeral 318p in FIG. 18 ). However, the embodiment is not limited thereto, and the penetrating portion 318 may include an expanded portion 318p shown in FIG. 18 . Various other variations are possible.

도 20은 추가적인 실시예에 따른 반도체 장치(20)를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 20 is a schematic cross-sectional view of a semiconductor device 20 according to an additional embodiment.

도 20을 참조하면, 실시예에 따른 반도체 장치(20)가 회로 영역(200a)과 셀 영역(100a)이 접합하여 형성된 접합 반도체 장치일 수 있다. 예를 들어, 반도체 장치(20)는 회로 영역(200a)과 셀 영역(100a)이 하이브리드 접합 방식의 칩-투-칩(chip to chip, C2C) 접합 공정, 칩-투-웨이퍼 접합 공정, 또는 웨이퍼-투-웨이퍼 접합 공정에 의하여 접합될 수 있다. Referring to FIG. 20 , the semiconductor device 20 according to the embodiment may be a bonded semiconductor device formed by bonding a circuit region 200a and a cell region 100a. For example, the semiconductor device 20 may have the circuit region 200a and the cell region 100a formed through a hybrid bonding chip-to-chip (C2C) bonding process, a chip-to-wafer bonding process, or It can be bonded by a wafer-to-wafer bonding process.

회로 영역(200a)은, 제1 기판(210)과, 회로 소자(220)와, 제1 배선부(230)와, 제1 배선부(230)에 전기적으로 연결되며 셀 영역(100a)에 대향하는 면에 위치하는 제1 접합 구조물(290)을 구비할 수 있다. 셀 영역(100a)에 대향하는 면에서 제1 접합 구조물(290) 이외의 영역은 제1 접합 절연층(292)에 의하여 덮일 수 있다. The circuit region 200a is electrically connected to the first substrate 210, the circuit element 220, the first wiring portion 230, and the first wiring portion 230 and faces the cell region 100a. A first joint structure 290 located on the surface may be provided. Areas other than the first bonding structure 290 on the side opposite to the cell region 100a may be covered by the first bonding insulating layer 292.

셀 영역(100a)은, 제2 기판(110a)과, 게이트 적층 구조물(120)과, 채널 구조물(CH)과, 제2 배선부(180)와, 제2 배선부(180)에 전기적으로 연결되며 회로 영역(200a)에 대향하는 면에 위치하는 제2 접합 구조물(190)을 구비할 수 있다. 제2 접합 구조물(190) 이외의 영역은 제2 접합 절연층(192)에 의하여 덮일 수 있다. The cell region 100a is electrically connected to the second substrate 110a, the gate stack structure 120, the channel structure (CH), the second wiring portion 180, and the second wiring portion 180. and may include a second bonding structure 190 located on the surface opposite to the circuit area 200a. Areas other than the second bonding structure 190 may be covered by the second bonding insulating layer 192.

실시예에서 제2 기판(110a)은 반도체 물질을 포함하는 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 제2 기판(110a)이 반도체 물질로 이루어지는 반도체 기판일 수 있고, 베이스 기판 위에 반도체층이 형성된 반도체 기판일 수도 있다. 일 예로, 제2 기판(110a)이 단결정 또는 다결정 실리콘, 게르마늄, 실리콘-게르마늄, 실리콘-온-절연체, 또는 게르마늄-온-절연체 등으로 구성될 수 있다. 또는 제2 기판(110a)이 절연층 또는 절연 물질을 포함하는 지지 부재로 구성될 수도 있다. 셀 영역(100a)을 회로 영역(200a)에 접합한 후에 셀 영역(100a)에 구비된 반도체 기판을 제거하고 절연층 또는 절연 물질을 포함하는 지지 부재를 형성할 수 있기 때문이다. In an embodiment, the second substrate 110a may be a semiconductor substrate including a semiconductor material. For example, the second substrate 110a may be a semiconductor substrate made of a semiconductor material, or may be a semiconductor substrate in which a semiconductor layer is formed on a base substrate. For example, the second substrate 110a may be made of single crystal or polycrystalline silicon, germanium, silicon-germanium, silicon-on-insulator, or germanium-on-insulator. Alternatively, the second substrate 110a may be composed of an insulating layer or a support member including an insulating material. This is because after bonding the cell region 100a to the circuit region 200a, the semiconductor substrate provided in the cell region 100a can be removed and a support member including an insulating layer or an insulating material can be formed.

일 실시예에서 게이트 적층 구조물(120)이 도면 상에서 제2 기판(110a)의 하부로 차례로 적층되어, 도 3에 도시한 게이트 적층 구조물(120)을 상하로 반전한 구조를 배치될 수 있다. 그리고 게이트 적층 구조물(120)을 관통하는 채널 구조물(CH)도, 도 3 또는 도 4에 도시한 채널 구조물(CH)을 상하로 반전한 구조를 가질 수 있다. 이에 의하여 채널 구조물(CH)이 단면으로 볼 때 회로 영역(200a)으로부터 제2 기판(110a)을 향하면서 폭이 좁아지도록 경사진 측면을 가질 수 있다. 그리고 게이트 적층 구조물(120) 상에 위치한 채널 패드(144) 및 제2 배선부(180)가 회로 영역(200a)에 인접하여 위치할 수 있다. In one embodiment, the gate stacked structure 120 may be sequentially stacked on the lower part of the second substrate 110a in the drawing, so that the gate stacked structure 120 shown in FIG. 3 is upside down. Additionally, the channel structure CH penetrating the gate stacked structure 120 may also have a structure that is an up-and-down inversion of the channel structure CH shown in FIG. 3 or FIG. 4 . As a result, the channel structure CH may have an inclined side surface so that the width becomes narrower when viewed in cross section from the circuit area 200a toward the second substrate 110a. Additionally, the channel pad 144 and the second wiring portion 180 located on the gate stacked structure 120 may be located adjacent to the circuit region 200a.

예를 들어, 제1 접합 구조물(290) 및/또는 제2 접합 구조물(190)이 알루미늄, 구리, 텅스텐, 또는 이를 포함하는 합금으로 이루어질 수 있다. 일 예로, 제1 및 제2 접합 구조물(290, 190)이 구리를 포함하여, 셀 영역(100a)과 회로 영역(200a)이 구리-대-구리(copper-to-copper) 접합에 의하여 접합(일 예로, 직접 접촉되어 접합)될 수 있다. For example, the first bonding structure 290 and/or the second bonding structure 190 may be made of aluminum, copper, tungsten, or an alloy containing them. For example, the first and second bonding structures 290 and 190 include copper, so that the cell region 100a and the circuit region 200a are bonded by copper-to-copper bonding (copper-to-copper bonding). For example, it may be bonded by direct contact.

도 20에서는 게이트 적층 구조물(120)이 제1 및 제2 게이트 적층 부분(121, 122)을 포함하는 것을 예시하였으나, 이와 다르게 하나 또는 세 개 이상의 게이트 적층 부분을 포함할 수 있다. 별도로 기재한 것을 제외하고는 도 1 내지 도 19를 참조하여 설명한 게이트 적층 구조물(120) 및 채널 구조물(CH)의 구조에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다. 도 20에서 채널 구조물(CH)과 수평 도전층(112, 114) 및/또는 제2 기판(110a)의 전기적 연결 구조가 도 2에서와 동일한 것을 예시하였다. 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 채널 구조물(CH)과 수평 도전층(112, 114) 및/또는 제2 기판(110a)의 전기적 연결 구조가 다양하게 변형될 수 있다. In FIG. 20 , the gate stacked structure 120 is illustrated to include first and second gate stacked portions 121 and 122. However, differently, it may include one, three or more gate stacked portions. Except as otherwise noted, the structures of the gate stacked structure 120 and the channel structure CH described with reference to FIGS. 1 to 19 may be applied as is. In FIG. 20 , the electrical connection structure of the channel structure CH and the horizontal conductive layers 112 and 114 and/or the second substrate 110a is illustrated to be the same as that in FIG. 2 . The embodiment is not limited to this, and the electrical connection structure between the channel structure CH and the horizontal conductive layers 112 and 114 and/or the second substrate 110a may be modified in various ways.

상술한 바와 같이 제1 및 제2 게이트 적층 부분(121, 122)을 포함하는 경우에는 외측 영역에 제1 및 제2 게이트 적층 부분(121, 122)에 대응하는 제1 및 제2 희생 적층 부분을 포함할 수 있고, 제2 희생 적층 부분보다 제2 기판(110a)에 가까이 위치하는 제1 희생 적층 부분에 키 패턴에 포함되는 패턴부가 위치할 수 있다. 제1 희생 적층 부분에 위치한 키 패턴 또는 패턴부를 이용하여 제2 게이트 적층 부분(122) 및/또는 제2 희생 적층 부분을 정렬하여 형성할 수 있다. 세 개 이상의 게이트 적층 부분 및 세 개 이상의 희생 적층 부분을 포함하는 경우에는, 인접한 두 개의 희생 적층 부분에서 하부에 위치한 희생 적층 부분에 키 패턴에 포함되는 패턴부 위치할 수 있다. As described above, when the first and second gate stacked portions 121 and 122 are included, first and second sacrificial stacked portions corresponding to the first and second gate stacked portions 121 and 122 are formed in the outer region. The pattern portion included in the key pattern may be located in the first sacrificial laminated portion located closer to the second substrate 110a than the second sacrificial laminated portion. The second gate stacked portion 122 and/or the second sacrificial stacked portion may be formed by aligning them using a key pattern or pattern portion located in the first sacrificial stacked portion. When it includes three or more gate stacked parts and three or more sacrificial stacked parts, the pattern part included in the key pattern may be located in the sacrificial stacked part located below the two adjacent sacrificial stacked parts.

일 예에 따른 반도체 장치(20)가 입출력 패드 및 이에 전기적으로 연결되는 입출력 연결 배선을 포함할 수 있다. 입출력 연결 배선은 제2 접합 구조물(190) 중 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. 입출력 패드는, 예를 들어, 제2 기판(110a)의 외부면을 덮는 절연막(198b) 위에 위치할 수 있다. 실시예에 따라, 회로 영역(200a)에 전기적으로 연결되는 별도의 입출력 패드가 구비될 수도 있다. The semiconductor device 20 according to one example may include an input/output pad and an input/output connection wire electrically connected to the input/output pad. The input/output connection wire may be electrically connected to a portion of the second junction structure 190. For example, the input/output pad may be located on the insulating film 198b covering the outer surface of the second substrate 110a. Depending on the embodiment, a separate input/output pad electrically connected to the circuit area 200a may be provided.

일 예로, 회로 영역(200a) 및 셀 영역(100a)은 각기 도 21에 도시된 전자 시스템(1000)에 포함되는 반도체 장치(1100)의 제1 구조물(1100F) 및 제2 구조물(1100S)에 해당하는 부분일 수 있다. 또는, 회로 영역(200a) 및 셀 영역(100a)이 각기 도 24에 도시된 반도체 칩(2200a)의 제1 구조물(4100) 및 제2 구조물(4200)을 포함하는 영역일 수 있다.As an example, the circuit region 200a and the cell region 100a correspond to the first structure 1100F and the second structure 1100S of the semiconductor device 1100 included in the electronic system 1000 shown in FIG. 21, respectively. This may be the part. Alternatively, the circuit region 200a and the cell region 100a may be regions including the first structure 4100 and the second structure 4200 of the semiconductor chip 2200a shown in FIG. 24, respectively.

상술한 바와 같은 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템의 일 예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. An example of an electronic system including the semiconductor device described above will be described in detail as follows.

도 21은 예시적인 실시예에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. Figure 21 is a diagram schematically showing an electronic system including a semiconductor device according to an example embodiment.

도 21을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 전자 시스템(1000)은 반도체 장치(1100) 및 반도체 장치(1100)와 전기적으로 연결되는 컨트롤러(1200)를 포함할 수 있다. 전자 시스템(1000)은 하나 또는 복수의 반도체 장치(1100)를 포함하는 스토리지 장치(storage device) 또는 스토리지 장치를 포함하는 전자 장치(electronic device)일 수 있다. 예를 들어, 전자 시스템(1000)은 하나 또는 복수의 반도체 장치(1100)를 포함하는 SSD 장치(solid state drive device), USB(Universal Serial Bus), 컴퓨팅 시스템, 의료 장치 또는 통신 장치일 수 있다. Referring to FIG. 21 , the electronic system 1000 according to an exemplary embodiment may include a semiconductor device 1100 and a controller 1200 electrically connected to the semiconductor device 1100. The electronic system 1000 may be a storage device including one or a plurality of semiconductor devices 1100 or an electronic device including a storage device. For example, the electronic system 1000 may be a solid state drive device (SSD) device, a universal serial bus (USB) device, a computing system, a medical device, or a communication device including one or more semiconductor devices 1100 .

반도체 장치(1100)는 비휘발성 메모리 장치일 수 있으며, 예를 들어, 도 1 내지 도 20을 참조하여 설명한 NAND 플래쉬 메모리 장치일 수 있다. 반도체 장치(1100)는 제1 구조물(1100F) 및 제1 구조물(1100F) 상의 제2 구조물(1100S)을 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제1 구조물(1100F)은 제2 구조물(1100S)의 옆에 배치될 수도 있다. 제1 구조물(1100F)은 디코더 회로(1110), 페이지 버퍼(1120), 및 로직 회로(1130)를 포함하는 주변 회로 구조물일 수 있다. 제2 구조물(1100S)은 비트라인(BL), 공통 소스 라인(CSL), 워드라인(WL), 제1 및 제2 게이트 상부 라인(UL1, UL2), 제1 및 제2 게이트 하부 라인(LL1, LL2), 및 비트라인(BL)과 공통 소스 라인(CSL) 사이의 메모리 셀 스트링(CSTR)을 포함하는 메모리 셀 구조물일 수 있다. The semiconductor device 1100 may be a non-volatile memory device, for example, the NAND flash memory device described with reference to FIGS. 1 to 20 . The semiconductor device 1100 may include a first structure 1100F and a second structure 1100S on the first structure 1100F. In an exemplary embodiment, the first structure 1100F may be placed next to the second structure 1100S. The first structure 1100F may be a peripheral circuit structure including a decoder circuit 1110, a page buffer 1120, and a logic circuit 1130. The second structure 1100S includes a bit line (BL), a common source line (CSL), a word line (WL), first and second gate upper lines (UL1, UL2), and first and second gate lower lines (LL1). , LL2), and a memory cell string (CSTR) between the bit line (BL) and the common source line (CSL).

제2 구조물(1100S)에서, 각각의 메모리 셀 스트링들(CSTR)은 공통 소스 라인(CSL)에 인접하는 하부 트랜지스터(LT1, LT2), 비트라인(BL)에 인접하는 상부 트랜지스터(UT1, UT2), 및 하부 트랜지스터(LT1, LT2)와 상부 트랜지스터(UT1, UT2) 사이에 배치되는 복수의 메모리 셀 트랜지스터(MCT)를 포함할 수 있다. 하부 트랜지스터(LT1, LT2)의 개수와 상부 트랜지스터(UT1, UT2)의 개수는 실시예에 따라 다양하게 변형될 수 있다. In the second structure 1100S, each of the memory cell strings CSTR includes lower transistors LT1 and LT2 adjacent to the common source line CSL and upper transistors UT1 and UT2 adjacent to the bit line BL. , and a plurality of memory cell transistors (MCT) disposed between the lower transistors (LT1 and LT2) and the upper transistors (UT1 and UT2). The number of lower transistors LT1 and LT2 and the number of upper transistors UT1 and UT2 may vary depending on the embodiment.

예시적인 실시예에서, 하부 트랜지스터(LT1, LT2)는 접지 선택 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상부 트랜지스터(UT1, UT2)는 스트링 선택 트랜지스터를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 게이트 하부 라인(LL1, LL2)은 각각 하부 트랜지스터(LT1, LT2)의 게이트 전극일 수 있다. 워드라인(WL)은 메모리 셀 트랜지스터(MCT)의 게이트 전극일 수 있고, 게이트 상부 라인(UL1, UL2)은 각각 상부 트랜지스터(UT1, UT2)의 게이트 전극일 수 있다. In an example embodiment, the lower transistors LT1 and LT2 may include ground select transistors, and the upper transistors UT1 and UT2 may include string select transistors. The first and second gate lower lines LL1 and LL2 may be gate electrodes of the lower transistors LT1 and LT2, respectively. The word line (WL) may be the gate electrode of the memory cell transistor (MCT), and the gate upper lines (UL1 and UL2) may be the gate electrodes of the upper transistors (UT1 and UT2), respectively.

공통 소스 라인(CSL), 제1 및 제2 게이트 하부 라인(LL1, LL2), 워드라인(WL), 및 제1 및 제2 게이트 상부 라인(UL1, UL2)은, 제1 구조물(1100F) 내에서 제2 구조물(1100S)까지 연장되는 제1 연결 배선(1115)을 통해 디코더 회로(1110)와 전기적으로 연결될 수 있다. 비트라인(BL)은 제1 구조물(1100F) 내에서 제2 구조물(1100S)까지 연장되는 제2 연결 배선(1125)을 통해 페이지 버퍼(1120)와 전기적으로 연결될 수 있다. The common source line (CSL), the first and second gate lower lines (LL1 and LL2), the word line (WL), and the first and second gate upper lines (UL1 and UL2) are located within the first structure (1100F). It may be electrically connected to the decoder circuit 1110 through a first connection wire 1115 extending from to the second structure 1100S. The bit line BL may be electrically connected to the page buffer 1120 through a second connection wire 1125 extending from the first structure 1100F to the second structure 1100S.

제1 구조물(1100F)에서, 디코더 회로(1110) 및 페이지 버퍼(1120)는 복수의 메모리 셀 트랜지스터(MCT) 중에서 선택된 적어도 하나의 메모리 셀 트랜지스터에 대한 제어 동작을 실행할 수 있다. 디코더 회로(1110) 및 페이지 버퍼(1120)는 로직 회로(1130)에 의해 제어될 수 있다. 반도체 장치(1100)는 로직 회로(1130)와 전기적으로 연결되는 입출력 패드(1101)를 통해, 컨트롤러(1200)와 통신할 수 있다. 입출력 패드(1101)는 제1 구조물(1100F) 내에서 제2 구조물(1100S)까지 연장되는 입출력 연결 배선(1135)을 통해 로직 회로(1130)와 전기적으로 연결될 수 있다. In the first structure 1100F, the decoder circuit 1110 and the page buffer 1120 may perform a control operation on at least one memory cell transistor selected from a plurality of memory cell transistors (MCT). The decoder circuit 1110 and page buffer 1120 may be controlled by the logic circuit 1130. The semiconductor device 1100 may communicate with the controller 1200 through the input/output pad 1101 that is electrically connected to the logic circuit 1130. The input/output pad 1101 may be electrically connected to the logic circuit 1130 through an input/output connection wire 1135 extending from the first structure 1100F to the second structure 1100S.

컨트롤러(1200)는 프로세서(1210), NAND 컨트롤러(1220), 및 호스트 인터페이스(1230)를 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 전자 시스템(1000)은 복수의 반도체 장치(1100)를 포함할 수 있으며, 이 경우, 컨트롤러(1200)는 복수의 반도체 장치(1100)를 제어할 수 있다. The controller 1200 may include a processor 1210, a NAND controller 1220, and a host interface 1230. Depending on the embodiment, the electronic system 1000 may include a plurality of semiconductor devices 1100, and in this case, the controller 1200 may control the plurality of semiconductor devices 1100.

프로세서(1210)는 컨트롤러(1200)를 포함한 전자 시스템(1000) 전반의 동작을 제어할 수 있다. 프로세서(1210)는 소정의 펌웨어에 따라 동작할 수 있으며, NAND 컨트롤러(1220)를 제어하여 반도체 장치(1100)에 억세스할 수 있다. NAND 컨트롤러(1220)는 반도체 장치(1100)와의 통신을 처리하는 NAND 인터페이스(1221)를 포함할 수 있다. NAND 인터페이스(1221)를 통해, 반도체 장치(1100)를 제어하기 위한 제어 명령, 반도체 장치(1100)의 메모리 셀 트랜지스터(MCT)에 기록하고자 하는 데이터, 반도체 장치(1100)의 메모리 셀 트랜지스터(MCT)로부터 읽어오고자 하는 데이터 등이 전송될 수 있다. 호스트 인터페이스(1230)는 전자 시스템(1000)과 외부 호스트 사이의 통신 기능을 제공할 수 있다. 호스트 인터페이스(1230)를 통해 외부 호스트로부터 제어 명령을 수신하면, 프로세서(1210)는 제어 명령에 응답하여 반도체 장치(1100)를 제어할 수 있다.The processor 1210 may control the overall operation of the electronic system 1000, including the controller 1200. The processor 1210 may operate according to predetermined firmware and may control the NAND controller 1220 to access the semiconductor device 1100. The NAND controller 1220 may include a NAND interface 1221 that processes communication with the semiconductor device 1100. Through the NAND interface 1221, control commands for controlling the semiconductor device 1100, data to be written to the memory cell transistor (MCT) of the semiconductor device 1100, and memory cell transistor (MCT) of the semiconductor device 1100. Data to be read from may be transmitted. The host interface 1230 may provide a communication function between the electronic system 1000 and an external host. When receiving a control command from an external host through the host interface 1230, the processor 1210 may control the semiconductor device 1100 in response to the control command.

도 22는 예시적인 실시예에 따른 반도체 장치를 포함하는 전자 시스템을 개략적으로 나타낸 사시도이다.Figure 22 is a perspective view schematically showing an electronic system including a semiconductor device according to an example embodiment.

도 22를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 전자 시스템(2000)은 메인 기판(2001)과, 메인 기판(2001)에 실장되는 컨트롤러(2002), 하나 이상의 반도체 패키지(2003), 및 DRAM(2004)을 포함할 수 있다. 반도체 패키지(2003) 및 DRAM(2004)은 메인 기판(2001)에 형성되는 배선 패턴(2005)에 의해 컨트롤러(2002)와 서로 연결될 수 있다. Referring to FIG. 22, an electronic system 2000 according to an exemplary embodiment includes a main board 2001, a controller 2002 mounted on the main board 2001, one or more semiconductor packages 2003, and DRAM 2004. ) may include. The semiconductor package 2003 and the DRAM 2004 may be connected to the controller 2002 through a wiring pattern 2005 formed on the main board 2001.

메인 기판(2001)은 외부 호스트와 결합되는 복수의 핀을 포함하는 커넥터(2006)를 포함할 수 있다. 커넥터(2006)에서 복수의 핀의 개수와 배치는, 전자 시스템(2000)과 상기 외부 호스트 사이의 통신 인터페이스에 따라 달라질 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전자 시스템(2000)은 USB(Universal Serial Bus), PCI-Express(Peripheral Component Interconnect Express), SATA(Serial Advanced Technology Attachment), UFS(Universal Flash Storage)용 M-Phy 등의 인터페이스 중 어느 하나에 따라 외부 호스트와 통신할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 전자 시스템(2000)은 커넥터(2006)를 통해 외부 호스트로부터 공급받는 전원에 의해 동작할 수 있다. 전자 시스템(2000)은 상기 외부 호스트로부터 공급받는 전원을 컨트롤러(2002) 및 반도체 패키지(2003)에 분배하는 PMIC(Power Management Integrated Circuit)를 더 포함할 수도 있다. The main board 2001 may include a connector 2006 including a plurality of pins coupled to an external host. The number and arrangement of a plurality of pins in the connector 2006 may vary depending on the communication interface between the electronic system 2000 and the external host. In an exemplary embodiment, the electronic system 2000 includes interfaces such as Universal Serial Bus (USB), Peripheral Component Interconnect Express (PCI-Express), Serial Advanced Technology Attachment (SATA), and M-Phy for Universal Flash Storage (UFS). You can communicate with an external host according to any one of the following. In an example embodiment, the electronic system 2000 may operate with power supplied from an external host through the connector 2006. The electronic system 2000 may further include a Power Management Integrated Circuit (PMIC) that distributes power supplied from the external host to the controller 2002 and the semiconductor package 2003.

컨트롤러(2002)는 반도체 패키지(2003)에 데이터를 기록하거나, 반도체 패키지(2003)로부터 데이터를 읽어올 수 있으며, 전자 시스템(2000)의 동작 속도를 개선할 수 있다.The controller 2002 can write data to the semiconductor package 2003 or read data from the semiconductor package 2003, and can improve the operating speed of the electronic system 2000.

DRAM(2004)은 데이터 저장 공간인 반도체 패키지(2003)와 외부 호스트의 속도 차이를 완화하기 위한 버퍼 메모리일 수 있다. 전자 시스템(2000)에 포함되는 DRAM(2004)은 일종의 캐시 메모리로도 동작할 수 있으며, 반도체 패키지(2003)에 대한 제어 동작에서 임시로 데이터를 저장하기 위한 공간을 제공할 수도 있다. 전자 시스템(2000)에 DRAM(2004)이 포함되는 경우, 컨트롤러(2002)는 반도체 패키지(2003)를 제어하기 위한 NAND 컨트롤러 외에 DRAM(2004)을 제어하기 위한 DRAM 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.DRAM (2004) may be a buffer memory to alleviate the speed difference between the semiconductor package (2003), which is a data storage space, and an external host. The DRAM 2004 included in the electronic system 2000 may operate as a type of cache memory and may provide space for temporarily storing data during control operations for the semiconductor package 2003. When the electronic system 2000 includes the DRAM 2004, the controller 2002 may further include a DRAM controller for controlling the DRAM 2004 in addition to a NAND controller for controlling the semiconductor package 2003.

반도체 패키지(2003)는 서로 이격된 제1 및 제2 반도체 패키지(2003a, 2003b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 반도체 패키지(2003a, 2003b)는 각각 복수의 반도체 칩(2200)을 포함하는 반도체 패키지일 수 있다. 제1 및 제2 반도체 패키지(2003a, 2003b) 각각은, 패키지 기판(2100), 패키지 기판(2100) 상의 반도체 칩(2200), 반도체 칩(2200) 각각의 하부면에 배치되는 접착층(2300), 반도체 칩(2200)과 패키지 기판(2100)을 전기적으로 연결하는 연결 구조물(2400), 및 패키지 기판(2100) 상에서 반도체 칩(2200) 및 연결 구조물(2400)을 덮는 몰딩층(2500)을 포함할 수 있다. The semiconductor package 2003 may include first and second semiconductor packages 2003a and 2003b that are spaced apart from each other. The first and second semiconductor packages 2003a and 2003b may each include a plurality of semiconductor chips 2200. Each of the first and second semiconductor packages 2003a and 2003b includes a package substrate 2100, a semiconductor chip 2200 on the package substrate 2100, an adhesive layer 2300 disposed on the lower surface of each of the semiconductor chips 2200, It may include a connection structure 2400 that electrically connects the semiconductor chip 2200 and the package substrate 2100, and a molding layer 2500 that covers the semiconductor chip 2200 and the connection structure 2400 on the package substrate 2100. You can.

패키지 기판(2100)은 패키지 상부 패드(2130)를 포함하는 인쇄회로 기판일 수 있다. 각각의 반도체 칩(2200)은 입출력 패드(2210)를 포함할 수 있다. 입출력 패드(2210)는 도 21의 입출력 패드(1101)에 해당할 수 있다. 반도체 칩(2200) 각각은 게이트 적층 구조물(3210) 및 채널 구조물(3220)을 포함할 수 있다. 반도체 칩(2200)은 각기 도 1 내지 도 20을 참조하여 설명한 반도체 장치를 포함할 수 있다. The package substrate 2100 may be a printed circuit board including a package top pad 2130. Each semiconductor chip 2200 may include an input/output pad 2210. The input/output pad 2210 may correspond to the input/output pad 1101 of FIG. 21. Each semiconductor chip 2200 may include a gate stacked structure 3210 and a channel structure 3220. The semiconductor chip 2200 may include the semiconductor devices described with reference to FIGS. 1 to 20 , respectively.

예시적인 실시예에서, 연결 구조물(2400)은 입출력 패드(2210)와 패키지 상부 패드(2130)를 전기적으로 연결하는 본딩 와이어일 수 있다. 따라서, 각각의 제1 및 제2 반도체 패키지(2003a, 2003b)에서, 반도체 칩(2200)은 본딩 와이어 방식으로 서로 전기적으로 연결될 수 있으며, 패키지 기판(2100)의 패키지 상부 패드(2130)와 전기적으로 연결될 수 있다. 실시예에 따라, 각각의 제1 및 제2 반도체 패키지(2003a, 2003b)에서, 반도체 칩(2200)은 본딩 와이어 방식의 연결 구조물(2400) 대신에, 관통 전극(through silicon via, TSV)을 포함하는 연결 구조물에 의하여 서로 전기적으로 연결될 수도 있다. In an exemplary embodiment, the connection structure 2400 may be a bonding wire that electrically connects the input/output pad 2210 and the package top pad 2130. Accordingly, in each of the first and second semiconductor packages 2003a and 2003b, the semiconductor chips 2200 may be electrically connected to each other using a bonding wire method and may be electrically connected to the package upper pad 2130 of the package substrate 2100. can be connected According to an embodiment, in each of the first and second semiconductor packages 2003a and 2003b, the semiconductor chip 2200 includes a through electrode (through silicon via, TSV) instead of the bonding wire-type connection structure 2400. They may be electrically connected to each other through a connecting structure.

예시적인 실시예에서, 컨트롤러(2002)와 반도체 칩(2200)은 하나의 패키지에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 메인 기판(2001)과 다른 별도의 인터포저 기판에 컨트롤러(2002)와 반도체 칩(2200)이 실장되고, 상기 인터포저 기판에 형성되는 배선에 의해 컨트롤러(2002)와 반도체 칩(2200)이 서로 연결될 수도 있다. In an example embodiment, the controller 2002 and the semiconductor chip 2200 may be included in one package. For example, the controller 2002 and the semiconductor chip 2200 are mounted on a separate interposer board different from the main board 2001, and the controller 2002 and the semiconductor chip 2200 are connected by wiring formed on the interposer board. ) may be connected to each other.

도 23 및 도 24는 각기 예시적인 실시예에 따른 반도체 패키지를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 23 및 도 24는 각각 도 22의 반도체 패키지(2003)의 예시적인 실시예를 설명하며, 도 22의 반도체 패키지(2003)를 절단선 I-I’를 따라 절단한 영역을 개념적으로 나타낸다.23 and 24 are cross-sectional views schematically showing semiconductor packages according to exemplary embodiments, respectively. FIGS. 23 and 24 each illustrate an exemplary embodiment of the semiconductor package 2003 of FIG. 22 and conceptually show a region where the semiconductor package 2003 of FIG. 22 is cut along the cutting line II′.

도 23을 참조하면, 반도체 패키지(2003)에서, 패키지 기판(2100)은 인쇄회로 기판일 수 있다. 패키지 기판(2100)은 패키지 기판 바디부(2120), 패키지 기판 바디부(2120)의 상면에 배치되는 패키지 상부 패드(2130), 패키지 기판 바디부(2120)의 하면에 배치되거나 하면을 통해 노출되는 패키지 하부 패드(2125), 및 패키지 기판 바디부(2120) 내부에서 패키지 상부 패드(2130)와 패키지 하부 패드(2125)를 전기적으로 연결하는 내부 배선(2135)을 포함할 수 있다. 패키지 상부 패드(2130)는 연결 구조물(2400)과 전기적으로 연결될 수 있다. 패키지 하부 패드(2125)는 도전성 연결부(2800)를 통해 도 22와 같이 전자 시스템(2000)의 메인 기판(2001)의 배선 패턴(2005)에 연결될 수 있다.Referring to FIG. 23, in the semiconductor package 2003, the package substrate 2100 may be a printed circuit board. The package substrate 2100 includes a package substrate body 2120, a package upper pad 2130 disposed on the upper surface of the package substrate body 2120, and a pad disposed on the lower surface of the package substrate body 2120 or exposed through the lower surface. It may include a package bottom pad 2125 and an internal wiring 2135 that electrically connects the package top pad 2130 and the package bottom pad 2125 inside the package substrate body 2120. The package upper pad 2130 may be electrically connected to the connection structure 2400. The package bottom pad 2125 may be connected to the wiring pattern 2005 of the main board 2001 of the electronic system 2000 as shown in FIG. 22 through the conductive connector 2800.

반도체 칩(2200)은 각기 반도체 기판(3010) 및 반도체 기판(3010) 상에 차례로 적층되는 제1 구조물(3100) 및 제2 구조물(3200)을 포함할 수 있다. 제1 구조물(3100)은 주변 배선(3110)을 포함하는 주변 회로 영역을 포함할 수 있다. 제2 구조물(3200)은 공통 소스 라인(3205), 공통 소스 라인(3205) 상의 게이트 적층 구조물(3210), 게이트 적층 구조물(3210)을 관통하는 채널 구조물(3220)과 분리 구조물(3230), 채널 구조물(3220)과 전기적으로 연결되는 비트라인(3240), 및 게이트 적층 구조물(3210)의 워드라인(도 21의 참조부호 WL)과 전기적으로 연결되는 게이트 연결 배선을 포함할 수 있다. The semiconductor chip 2200 may include a semiconductor substrate 3010 and a first structure 3100 and a second structure 3200 that are sequentially stacked on the semiconductor substrate 3010, respectively. The first structure 3100 may include a peripheral circuit area including peripheral wiring 3110. The second structure 3200 includes a common source line 3205, a gate stacked structure 3210 on the common source line 3205, a channel structure 3220 penetrating the gate stacked structure 3210, a separation structure 3230, and a channel. It may include a bit line 3240 electrically connected to the structure 3220, and a gate connection wire electrically connected to the word line (reference symbol WL in FIG. 21) of the gate stacked structure 3210.

실시예에 따른 반도체 칩(2200) 또는 반도체 장치에서는, 복수의 단차를 포함하는 패턴부를 구비하는 키 패턴을 포함하여 반도체 칩(2200) 또는 반도체 장치의 성능 및 생산성을 향상할 수 있다. In the semiconductor chip 2200 or semiconductor device according to the embodiment, the performance and productivity of the semiconductor chip 2200 or semiconductor device can be improved by including a key pattern including a pattern portion including a plurality of steps.

반도체 칩(2200) 각각은, 제1 구조물(3100)의 주변 배선(3110)과 전기적으로 연결되며 제2 구조물(3200) 내로 연장되는 관통 배선(3245)을 포함할 수 있다. 관통 배선(3245)은 게이트 적층 구조물(3210)을 관통할 수 있으며, 게이트 적층 구조물(3210)의 외측에 더 배치될 수 있다. 반도체 칩(2200) 각각은, 제1 구조물(3100)의 주변 배선(3110)과 전기적으로 연결되며 제2 구조물(3200) 내로 연장되는 입출력 연결 배선(3265) 및 입출력 연결 배선(3265)과 전기적으로 연결되는 입출력 패드(2210)를 더 포함할 수 있다.Each semiconductor chip 2200 may include a through wiring 3245 that is electrically connected to the peripheral wiring 3110 of the first structure 3100 and extends into the second structure 3200. The through wiring 3245 may penetrate the gate stacked structure 3210 and may be further disposed outside the gate stacked structure 3210. Each of the semiconductor chips 2200 is electrically connected to the peripheral wiring 3110 of the first structure 3100 and is electrically connected to the input/output connection wiring 3265 and the input/output connection wiring 3265 extending into the second structure 3200. It may further include a connected input/output pad 2210.

예시적인 실시예에서 반도체 패키지(2003)에서 복수의 반도체 칩(2200)이 본딩 와이어 형태의 연결 구조물(2400)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 복수의 반도체 칩(2200) 또는 이를 구성하는 복수의 부분이 관통 전극을 포함하는 연결 구조물에 의하여 전기적으로 연결될 수도 있다. In an exemplary embodiment, a plurality of semiconductor chips 2200 in the semiconductor package 2003 may be electrically connected to each other by a connection structure 2400 in the form of a bonding wire. As another example, a plurality of semiconductor chips 2200 or a plurality of parts constituting the same may be electrically connected by a connection structure including a through electrode.

도 24를 참조하면, 반도체 패키지(2003A)에서, 반도체 칩(2200a) 각각은 반도체 기판(4010), 반도체 기판(4010) 상의 제1 구조물(4100), 및 제1 구조물(4100) 상에서 웨이퍼 본딩 방식으로 제1 구조물(4100)과 접합된 제2 구조물(4200)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 24, in the semiconductor package 2003A, each of the semiconductor chips 2200a is connected to a semiconductor substrate 4010, a first structure 4100 on the semiconductor substrate 4010, and a wafer bonding method on the first structure 4100. It may include a second structure 4200 joined to the first structure 4100.

제1 구조물(4100)은 주변 배선(4110) 및 제1 접합 구조물(4150)을 포함하는 주변 회로 영역을 포함할 수 있다. 제2 구조물(4200)은 공통 소스 라인(4205), 공통 소스 라인(4205)과 제1 구조물(4100) 사이의 게이트 적층 구조물(4210), 게이트 적층 구조물(4210)을 관통하는 채널 구조물(4220)과 분리 구조물(4230), 및 채널 구조물(4220) 및 게이트 적층 구조물(4210)의 워드라인(도 21의 참조부호 WL, 이하 동일)과 각각 전기적으로 연결되는 제2 접합 구조물(4250)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 접합 구조물(4250)은, 채널 구조물(4220)과 전기적으로 연결되는 비트라인(4240) 및 워드라인(WL)과 전기적으로 연결되는 게이트 연결 배선을 통하여, 각각 채널 구조물(4220) 및 워드라인(WL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 구조물(4100)의 제1 접합 구조물(4150) 및 제2 구조물(4200)의 제2 접합 구조물(4250)은 서로 접촉하면서 접합될 수 있다. 제1 접합 구조물(4150) 및 제2 접합 구조물(4250)의 접합되는 부분은 예를 들어, 구리(Cu)로 형성될 수 있다. The first structure 4100 may include a peripheral circuit area including a peripheral wiring 4110 and a first junction structure 4150. The second structure 4200 includes a common source line 4205, a gate stacked structure 4210 between the common source line 4205 and the first structure 4100, and a channel structure 4220 penetrating the gate stacked structure 4210. It may include a second junction structure 4250 electrically connected to the isolation structure 4230, the channel structure 4220, and the word line (WL in FIG. 21, hereinafter the same) of the gate stacked structure 4210, respectively. You can. For example, the second junction structure 4250 is connected to the channel structure 4220 through a gate connection wire that is electrically connected to the bit line 4240 and the word line (WL), respectively. ) and can be electrically connected to the word line (WL). The first bonding structure 4150 of the first structure 4100 and the second bonding structure 4250 of the second structure 4200 may be joined while contacting each other. The joined portion of the first bonding structure 4150 and the second bonding structure 4250 may be formed of, for example, copper (Cu).

실시예에 따른 반도체 칩(2200a) 또는 반도체 장치에서는, 복수의 단차를 포함하는 패턴부를 구비하는 키 패턴을 포함하여 반도체 칩(2200a) 또는 반도체 장치의 성능 및 생산성을 향상할 수 있다. In the semiconductor chip 2200a or semiconductor device according to the embodiment, the performance and productivity of the semiconductor chip 2200a or semiconductor device can be improved by including a key pattern including a pattern portion including a plurality of steps.

반도체 칩(2200a) 각각은, 입출력 패드(2210) 및 입출력 패드(2210) 하부의 입출력 연결 배선(4265)을 더 포함할 수 있다. 입출력 연결 배선(4265)은 제2 접합 구조물(4250) 중 일부와 전기적으로 연결될 수 있다. Each semiconductor chip 2200a may further include an input/output pad 2210 and an input/output connection wire 4265 below the input/output pad 2210. The input/output connection wire 4265 may be electrically connected to a portion of the second junction structure 4250.

일 실시예에서 반도체 패키지(2003A)에서 복수의 반도체 칩(2200a)이 본딩 와이어 형태의 연결 구조물(2400)에 의해 서로 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 복수의 반도체 칩(2200a) 또는 이를 구성하는 복수의 부분이 관통 전극을 포함하는 연결 구조물에 의하여 전기적으로 연결될 수도 있다.In one embodiment, a plurality of semiconductor chips 2200a in the semiconductor package 2003A may be electrically connected to each other by a connection structure 2400 in the form of a bonding wire. As another example, a plurality of semiconductor chips 2200a or a plurality of parts constituting the semiconductor chip 2200a may be electrically connected by a connection structure including a through electrode.

이상에서 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다. 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속할 수 있다. Although the embodiments have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto. Various modifications and improvements made by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims may also fall within the scope of the present invention.

CA: 칩 영역
DA: 외측 영역
100: 셀 영역
102: 셀 어레이 영역
104: 연결 영역
200: 회로 영역
300: 키 패턴
310: 패턴부
312: 절연 구조물
314: 베이스부
316: 돌출부
318: 관통부
CA: Chip Area
DA: extralateral area
100: Cell area
102: Cell array area
104: connection area
200: circuit area
300: key pattern
310: Pattern part
312: Insulating structure
314: base part
316: protrusion
318: Penetrating part

Claims (10)

칩 영역과, 상기 칩 영역의 외측에 위치하는 외측 영역을 포함하는 반도체 장치에 있어서,
상기 칩 영역에 위치하며 교대로 적층되는 복수의 셀 절연층 및 복수의 게이트 전극을 포함하는 게이트 적층 구조물과,
상기 칩 영역에서 상기 게이트 적층 구조물을 관통하도록 연장되는 채널 구조물과,
상기 외측 영역에 위치하며 적어도 하나의 패턴부를 포함하는 키 패턴
을 포함하고,
상기 패턴부는, 베이스부 및 상기 베이스부보다 돌출되는 돌출부를 포함하는 절연 구조물과, 상기 돌출부의 적어도 일측에서 상기 절연 구조물을 관통하는 관통부를 포함하는 반도체 장치.
A semiconductor device comprising a chip region and an outer region located outside the chip region,
a gate stacked structure located in the chip area and including a plurality of cell insulating layers and a plurality of gate electrodes that are alternately stacked;
a channel structure extending through the gate stack structure in the chip region;
A key pattern located in the outer area and including at least one pattern portion
Including,
The pattern portion includes an insulating structure including a base portion and a protrusion protruding from the base portion, and a penetrating portion penetrating the insulating structure on at least one side of the protrusion portion.
제1항에 있어서,
상기 패턴부에서, 상기 관통부에 인접한 부분을 포함하는 상기 돌출부의 제1 가장자리가 제1 단차를 가지고, 상기 관통부에 인접하지 않는 상기 돌출부의 제2 가장자리가 상기 제1 단차보다 작은 제2 단차를 가지는 반도체 장치.
According to paragraph 1,
In the pattern portion, a first edge of the protrusion including a portion adjacent to the through portion has a first step, and a second edge of the protrusion that is not adjacent to the through portion has a second step smaller than the first step. A semiconductor device having a.
제2항에 있어서,
상기 제1 단차는 상기 돌출부의 상부면과 상기 관통부의 하부면 사이의 단차에 해당하고,
상기 제2 단차는 상기 돌출부의 상부면과 상기 베이스부의 상부면 사이의 단차, 또는 상기 돌출부의 상기 상부면과 상기 돌출부의 하부면 사이의 단차에 해당하는 반도체 장치.
According to paragraph 2,
The first step corresponds to a step between the upper surface of the protrusion and the lower surface of the penetrating part,
The second step corresponds to a step between the upper surface of the protrusion and the upper surface of the base portion, or a step between the upper surface of the protrusion and the lower surface of the protrusion.
제1항에 있어서,
상기 패턴부에서,
일 방향에서의 상기 돌출부의 양측 각각에 상기 관통부가 구비되어 상기 일 방향에서의 상기 돌출부의 양측 각각에 제1 단차를 가지는 제1 가장자리가 위치하고,
상기 일 방향과 교차하는 교차 방향에서의 상기 돌출부의 양측 각각에 상기 제1 단차보다 작은 제2 단차를 가지는 제2 가장자리가 위치하는 반도체 장치.
According to paragraph 1,
In the pattern section,
The penetrating portion is provided on both sides of the protrusion in one direction, and a first edge having a first step is located on both sides of the protrusion in the one direction,
A semiconductor device wherein a second edge having a second step smaller than the first step is positioned on both sides of the protrusion in a direction intersecting the one direction.
제4항에 있어서,
상기 일 방향에서의 상기 돌출부의 양측 각각에 위치한 상기 제1 가장자리가 서로 평행하게 연장되고,
상기 교차 방향에서의 상기 돌출부의 양측 각각에 위치한 상기 제2 가장자리가 서로 평행하게 연장되는 반도체 장치.
According to paragraph 4,
The first edges located on both sides of the protrusion in the one direction extend parallel to each other,
A semiconductor device wherein the second edges located on both sides of the protrusion in the crossing direction extend parallel to each other.
제4항에 있어서,
상기 일 방향에서 상기 돌출부의 길이가 상기 교차 방향에서 상기 돌출부의 폭보다 큰 반도체 장치.
According to paragraph 4,
A semiconductor device wherein a length of the protrusion in the one direction is greater than a width of the protrusion in the cross direction.
제4항에 있어서,
상기 교차 방향에서 상기 돌출부의 폭이 상기 교차 방향에서 상기 관통부의 폭보다 작은 반도체 장치.
According to paragraph 4,
A semiconductor device wherein the width of the protrusion in the crossing direction is smaller than the width of the penetration part in the crossing direction.
제4항에 있어서,
평면으로 볼 때 상기 돌출부에 인접한 상기 관통부의 가장자리가 직선 부분을 구비하는 반도체 장치.
According to paragraph 4,
A semiconductor device wherein an edge of the penetration portion adjacent to the protrusion has a straight portion when viewed in plan.
제1항에 있어서,
상기 절연 구조물이 서로 다른 물질을 포함하는 층간 절연층 및 희생 절연층을 포함하는 희생 적층 구조물을 포함하거나, 또는 상기 절연 구조물이 단일 절연 구조물을 포함하는 반도체 장치.
According to paragraph 1,
The semiconductor device wherein the insulating structure includes a sacrificial laminate structure including an interlayer insulating layer and a sacrificial insulating layer including different materials, or wherein the insulating structure includes a single insulating structure.
제1항에 있어서,
상기 관통부의 내부의 적어도 일부가 절연 물질을 포함하는 충진 부분에 의하여 채워지는 반도체 장치.
According to paragraph 1,
A semiconductor device in which at least a portion of the interior of the penetrating portion is filled with a filling portion containing an insulating material.
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