SEMICONDUCTOR DEVICES AND DATA STORAGE SYSTEMS INCLUDING THE SAME

• Main Authors: KANG SHIN HWAN, HAN JEE HOON, CHUN SANG HUN, KIM JI HWAN
• Format: Patent
• Language: English; Korean
• Published: 17.02.2022
• Subjects: ELECTRICITY

A semiconductor device with improved reliability according to an embodiment of the present invention includes: a first substrate; circuit elements on the first substrate; a second substrate disposed on the circuit elements, gate electrodes spaced apart from each other along a first direction and stacked on the second substrate; channel structures penetrating the gate electrodes, extending along the first direction, and each including a channel layer; isolation regions penetrating the gate electrodes and extending in a second direction; a through contact plug penetrating the second substrate to extend in the first direction, and electrically connecting the gate electrodes and the circuit electrodes; and a barrier structure disposed to be spaced apart from the through contact plug and surround the through contact plug, and including first regions having a first width and second regions having a second width larger than the first width. 본 발명의 실시예에 따른 반도체 장치는, 제1 기판, 상기 제1 기판 상의 회로 소자들, 상기 회로 소자들의 상부에 배치되는 제2 기판, 상기 제2 기판 상에서 제1 방향을 따라 서로 이격되어 적층되는 게이트 전극들, 상기 게이트 전극들을 관통하며 상기 제1 방향을 따라 연장되고 채널층을 각각 포함하는 채널 구조물들, 상기 게이트 전극들을 관통하며 제2 방향으로 연장되는 분리 영역들, 상기 제2 기판을 관통하여 상기 제1 방향으로 연장되며, 상기 게이트 전극들과 상기 회로 소자들을 전기적으로 연결하는 관통 콘택 플러그, 및 상기 관통 콘택 플러그로부터 이격되어 상기 관통 콘택 플러그를 둘러싸도록 배치되며, 제1 폭을 갖는 제1 영역들 및 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭을 갖는 제2 영역들을 갖는 배리어 구조물을 포함한다.