[发明专利]半导体器件

说明书

一种半导体器件包括：多个半导体图案，所述多个半导体图案在衬底上顺序地堆叠并彼此间隔开；以及栅电极，所述栅电极位于所述多个半导体图案上。所述栅电极包括顺序地堆叠在所述多个半导体图案上的覆盖图案和功函数图案。所述覆盖图案包括第一金属氮化物层和第二金属氮化物层，所述第一金属氮化物层包括第一金属元素，所述第二金属氮化物层包括功函数大于所述第一金属元素的功函数的第二金属元素。所述第一金属氮化物层设置在所述第二金属氮化物层与所述多个半导体图案之间。所述第一金属氮化物层比所述第二金属氮化物层薄。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年11月2日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0133297的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本发明构思的一些示例实施例涉及半导体器件，更具体地说，涉及包括栅极环绕式(gate-all-around type)晶体管的半导体器件。

背景技术

半导体器件由于小尺寸、多功能性和/或低制造成本而在电子工业中具有重要作用。半导体器件可以包括存储逻辑数据的半导体存储器件、处理逻辑数据的操作的半导体逻辑器件以及同时具有存储元件和逻辑元件的混合半导体器件。随着电子工业的发展，半导体器件对高度集成的要求越来越高。例如，半导体器件对于高可靠性、高速度和/或多功能性的要求越来越高。半导体器件已经逐渐变得复杂和集成，以满足这些要求的特性。

发明内容

本发明构思的一些示例实施例提供了一种包括具有各种阈值电压的栅极环绕式晶体管的半导体器件。

根据本发明构思的一些示例实施例，半导体器件可以包括：多个半导体图案，所述多个半导体图案在衬底上顺序地堆叠并彼此间隔开；以及栅电极，所述栅电极位于所述多个半导体图案上。所述栅电极可以包括顺序地堆叠在所述多个半导体图案上的覆盖图案和功函数图案。所述覆盖图案可以包括第一金属氮化物层和第二金属氮化物层，所述第一金属氮化物层包括第一金属元素，所述第二金属氮化物层包括功函数大于所述第一金属元素的功函数的第二金属元素。所述第一金属氮化物层可以设置在所述第二金属氮化物层与所述多个半导体图案之间。所述第一金属氮化物层可以比所述第二金属氮化物层薄。

根据本发明构思的一些示例实施例，半导体器件可以包括：衬底；以及多个晶体管，所述多个晶体管位于所述衬底上，所述多个晶体管至少包括第一晶体管和第二晶体管。所述第一晶体管可以包括顺序地堆叠在多个第一半导体图案上的第一栅极介电层和第一栅电极，所述第一栅电极可以包括顺序地堆叠在所述多个第一半导体图案上的第一覆盖图案和第一功函数图案。所述第二晶体管可以包括顺序地堆叠在多个第二半导体图案上的第二栅极介电层和第二栅电极，所述第二栅电极可以包括顺序地堆叠在所述多个第二半导体图案上的第一功函数控制图案、第二覆盖图案和第二功函数图案。所述第一覆盖图案和所述第二覆盖图案均可以包括第一金属氮化物层和第二金属氮化物层，所述第一金属氮化物层包括第一金属元素，所述第二金属氮化物层包括功函数大于所述第一金属元素的功函数的第二金属元素。

根据本发明构思的一些示例实施例，半导体器件可以包括：衬底；以及多个晶体管，所述多个晶体管位于所述衬底上，所述多个晶体管至少包括第一晶体管和第四晶体管。所述第一晶体管可以包括位于多个第一半导体图案上的第一栅电极，所述第一栅电极包括第一覆盖图案，并且所述第一覆盖图案可以包括围绕所述多个第一半导体图案的多个第一子覆盖图案。所述第四晶体管可以包括位于多个第四半导体图案上的第四栅电极，所述第四栅电极包括第四覆盖图案，并且所述第四覆盖图案可以包括围绕所述多个第四半导体图案的多个第二子覆盖图案。所述第一覆盖图案和所述第四覆盖图案中的一个或更多个覆盖图案可以包括多个不同的层。

附图说明

图1示出的俯视图显示出根据本发明构思的一些示例实施例的半导体器件。

图2示出了沿着图1的线I-I'和线II-II'截取的截面图。