[發明專利]半導體器件

在審

• 申請號: 202110573257.6
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113764430A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 韓赫;金臺鏞;李根;李正吉;林泰洙;崔韓梅
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/11565
• 分類號: H01L27/11565;H01L27/1157;H01L27/11573;H01L27/11582
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 李娜;王占杰

一種半導體器件包括：柵電極，所述柵電極在垂直于襯底的上表面的第一方向上堆疊并且彼此間隔開；層間絕緣層，所述層間絕緣層與所述柵電極交替堆疊在所述襯底上；溝道結構，所述溝道結構延伸穿過所述柵電極；和分隔區域，所述分隔區域在所述第一方向上延伸穿過所述柵電極，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每個所述柵電極包括順序堆疊的第一導電層和第二導電層，所述第二導電層包括金屬氮化物，并且其中，所述第一導電層和所述第二導電層均與所述分隔區域物理接觸。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2020年6月5日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請No.10-2020-0068105的優先權，其公開內容通過引用整體合并于此。

技術領域

本發明構思涉及半導體器件，并且更具體地，涉及包括柵電極的半導體器件，該柵電極包括順序堆疊的導電層。

背景技術

因為半導體器件可能需要高容量的數據處理能力，即使它們的體積越來越小，所以可能有必要提高構成這種半導體器件的半導體元件的集成度。因此，作為改善半導體器件的集成度的一種方法，已經提出了具有垂直晶體管結構而不是傳統的平面晶體管結構的半導體器件。

發明內容

本發明構思的一方面在于提供具有改善的可靠性的半導體器件。

根據本發明構思的一方面，半導體器件包括：柵電極，所述柵電極在垂直于襯底的上表面的第一方向上堆疊并且彼此間隔開；層間絕緣層，所述層間絕緣層與所述柵電極交替堆疊在所述襯底上；溝道結構，所述溝道結構延伸穿過所述柵電極；和分隔區域，所述分隔區域在所述第一方向上延伸穿過所述柵電極，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每個所述柵電極包括順序堆疊的第一導電層和第二導電層，所述第二導電層包括金屬氮化物，并且其中，所述第一導電層和所述第二導電層均與所述分隔區域物理接觸。

根據本發明構思的一方面，半導體器件包括：柵電極，所述柵電極在垂直于襯底的上表面的第一方向上堆疊并且彼此間隔開；層間絕緣層，所述層間絕緣層與所述柵電極交替堆疊在所述襯底上；溝道結構，所述溝道結構延伸穿過所述柵電極；和分隔區域，所述分隔區域在所述第一方向上延伸穿過所述柵電極，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每個所述柵電極包括順序堆疊的第一導電層和第二導電層，其中，所述第二導電層在所述第一方向上的厚度在沿所述第一方向相鄰的所述層間絕緣層之間的間隔的大約1％至大約30％的范圍內。

根據本發明構思的一方面，半導體器件包括：柵電極，所述柵電極在垂直于襯底的上表面的第一方向上堆疊并且彼此間隔開；層間絕緣層，所述層間絕緣層與所述柵電極交替堆疊在所述襯底上；溝道結構，所述溝道結構延伸穿過所述柵電極；和分隔區域，所述分隔區域在所述第一方向上延伸穿過所述柵電極，并且在垂直于所述第一方向的第二方向上延伸，其中，每個所述柵電極包括第一導電層和位于所述第一導電層上的第二導電層，所述柵電極布置在由相鄰的所述層間絕緣層和一個所述溝道結構界定的內表面上，其中，所述第一導電層和所述第二導電層均與所述分隔區域物理接觸，并且其中，所述第一導電層包括具有第一電阻的第一材料，并且所述第二導電層包括具有大于所述第一電阻的第二電阻的第二材料，其中，所述第二材料包括氮(N)。

附圖說明

通過結合附圖進行的以下詳細描述，將更加清楚地理解本發明構思的上述以及其他方面、特征和優點，在附圖中：

圖1是根據本發明構思的示例實施例的半導體器件的一部分的示意性俯視圖。

圖2A是根據本發明構思的示例實施例的半導體器件的一部分的示意性截面圖。

圖2B是根據本發明構思的示例實施例的半導體器件的局部放大圖。

圖3A和圖3B是根據本發明構思的示例實施例的半導體器件的一部分的示意性俯視圖。

圖4A至圖4E是根據本發明構思的示例實施例的半導體器件的局部放大圖。