[发明专利]半导体器件和制造半导体器件的设备

说明书

提供了一种半导体器件和一种制造半导体器件的设备。所述半导体器件包括：交替堆叠在衬底上的栅电极和层间绝缘层；沟道结构，所述沟道结构在第一方向上彼此间隔开并竖直地穿过所述栅电极和所述层间绝缘层延伸到所述衬底；以及第一分隔区域，所述第一分隔区域竖直地延伸穿过所述栅电极和所述层间绝缘层。每个栅电极包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层设置在所述第二导电层与两个相邻的层间绝缘层中的每个层间绝缘层之间。在每个栅电极的位于与所述第一分隔区域相邻的最外面的沟道结构与所述第一分隔区域之间的第一区域中，所述第一导电层的厚度朝向所述第一分隔区域减小，并且所述第二导电层的厚度朝向所述第一分隔区域增大。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年3月21日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0032477和于2019年7月16日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0085709的优先权，通过引用的方式将这些韩国专利申请的公开内容全部合并于此。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件和用于制造半导体器件的设备。

背景技术

半导体器件已经在尺寸上减小，并且被设计为存储大容量数据。因此，必须提高包括在半导体器件中的晶体管的集成密度。为了半导体器件的更高的集成密度，已经开发了代替平面晶体管结构的垂直晶体管结构。

发明内容

示例实施例提供具有提高的可靠性的半导体器件和用于制造该半导体器件的设备。

根据本发明构思的示例性实施例，一种半导体器件包括：交替堆叠在衬底上的多个栅电极和多个层间绝缘层；多个沟道结构，所述多个沟道结构在第一方向上彼此间隔开并竖直地穿过所述多个栅电极和所述多个层间绝缘层延伸到所述衬底；以及第一分隔区域，所述第一分隔区域竖直地延伸穿过所述多个栅电极和所述多个层间绝缘层。每个栅电极包括第一导电层和第二导电层，所述第一导电层设置在所述第二导电层与两个相邻的层间绝缘层中的每个层间绝缘层之间。在每个栅电极的位于与所述第一分隔区域相邻的最外面的沟道结构与所述第一分隔区域之间的第一区域中，所述第一导电层的厚度朝向所述第一分隔区域减小，并且所述第二导电层的厚度朝向所述第一分隔区域增大。

根据本发明构思的示例性实施例，一种半导体器件包括：多个栅电极，所述多个栅电极竖直地堆叠成在衬底上彼此间隔开；多个沟道结构，所述多个沟道结构竖直地穿过所述多个栅电极延伸到所述衬底；以及分隔区域，所述分隔区域延伸穿过所述多个栅电极。每个栅电极包括具有与最外面的沟道结构相邻的侧向凹陷区域的第一导电层和设置在所述侧向凹陷区域中的第二导电层，所述最外面的沟道结构与所述分隔区域相邻。所述侧向凹陷区域的宽度朝向所述最外面的沟道结构减小。

根据本发明构思的示例性实施例，一种制造半导体器件的设备包括：气体供应单元，所述气体供应单元包括第一沉积气体源、第二沉积气体源和蚀刻气体源；工艺腔室，所述工艺腔室连接到所述气体供应单元；气体注入单元，所述气体注入单元设置在所述工艺腔室中，并且包括连接到所述第一沉积气体源、所述第二沉积气体源和所述蚀刻气体源的气体供应通道；以及控制器，所述控制器被配置为控制所述气体供应单元，使得顺序地执行第一沉积工艺、蚀刻工艺和第二沉积工艺，在所述第一沉积工艺中，经由所述气体注入单元向所述工艺腔室交替地供应所述第一沉积气体源的第一工艺气体和所述第二沉积气体源的第二工艺气体，在蚀刻工艺中，经由所述气体注入单元向所述工艺腔室供应所述蚀刻气体源的第三工艺气体，在第三沉积工艺中，经由所述气体注入单元向所述工艺腔室交替地供应所述第一沉积气体源的所述第一工艺气体和所述第二沉积气体源的所述第二工艺气体。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更加清楚地理解本发明构思的上述以及其他方面、特征和优点，其中：

图1是根据示例实施例的半导体器件的示意性框图；

图2是根据示例实施例的半导体器件的单元阵列的等效电路图；