[发明专利]半导体器件

说明书

一种半导体器件包括：栅电极，所述栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上堆叠并且彼此间隔开；层间绝缘层，所述层间绝缘层与所述栅电极交替堆叠在所述衬底上；沟道结构，所述沟道结构延伸穿过所述栅电极；和分隔区域，所述分隔区域在所述第一方向上延伸穿过所述栅电极，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每个所述栅电极包括顺序堆叠的第一导电层和第二导电层，所述第二导电层包括金属氮化物，并且其中，所述第一导电层和所述第二导电层均与所述分隔区域物理接触。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年6月5日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2020-0068105的优先权，其公开内容通过引用整体合并于此。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件，并且更具体地，涉及包括栅电极的半导体器件，该栅电极包括顺序堆叠的导电层。

背景技术

因为半导体器件可能需要高容量的数据处理能力，即使它们的体积越来越小，所以可能有必要提高构成这种半导体器件的半导体元件的集成度。因此，作为改善半导体器件的集成度的一种方法，已经提出了具有垂直晶体管结构而不是传统的平面晶体管结构的半导体器件。

发明内容

本发明构思的一方面在于提供具有改善的可靠性的半导体器件。

根据本发明构思的一方面，半导体器件包括：栅电极，所述栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上堆叠并且彼此间隔开；层间绝缘层，所述层间绝缘层与所述栅电极交替堆叠在所述衬底上；沟道结构，所述沟道结构延伸穿过所述栅电极；和分隔区域，所述分隔区域在所述第一方向上延伸穿过所述栅电极，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每个所述栅电极包括顺序堆叠的第一导电层和第二导电层，所述第二导电层包括金属氮化物，并且其中，所述第一导电层和所述第二导电层均与所述分隔区域物理接触。

根据本发明构思的一方面，半导体器件包括：栅电极，所述栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上堆叠并且彼此间隔开；层间绝缘层，所述层间绝缘层与所述栅电极交替堆叠在所述衬底上；沟道结构，所述沟道结构延伸穿过所述栅电极；和分隔区域，所述分隔区域在所述第一方向上延伸穿过所述栅电极，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每个所述栅电极包括顺序堆叠的第一导电层和第二导电层，其中，所述第二导电层在所述第一方向上的厚度在沿所述第一方向相邻的所述层间绝缘层之间的间隔的大约1％至大约30％的范围内。

根据本发明构思的一方面，半导体器件包括：栅电极，所述栅电极在垂直于衬底的上表面的第一方向上堆叠并且彼此间隔开；层间绝缘层，所述层间绝缘层与所述栅电极交替堆叠在所述衬底上；沟道结构，所述沟道结构延伸穿过所述栅电极；和分隔区域，所述分隔区域在所述第一方向上延伸穿过所述栅电极，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每个所述栅电极包括第一导电层和位于所述第一导电层上的第二导电层，所述栅电极布置在由相邻的所述层间绝缘层和一个所述沟道结构界定的内表面上，其中，所述第一导电层和所述第二导电层均与所述分隔区域物理接触，并且其中，所述第一导电层包括具有第一电阻的第一材料，并且所述第二导电层包括具有大于所述第一电阻的第二电阻的第二材料，其中，所述第二材料包括氮(N)。

附图说明

通过结合附图进行的以下详细描述，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，在附图中：

图1是根据本发明构思的示例实施例的半导体器件的一部分的示意性俯视图。

图2A是根据本发明构思的示例实施例的半导体器件的一部分的示意性截面图。

图2B是根据本发明构思的示例实施例的半导体器件的局部放大图。

图3A和图3B是根据本发明构思的示例实施例的半导体器件的一部分的示意性俯视图。

图4A至图4E是根据本发明构思的示例实施例的半导体器件的局部放大图。