[發明專利]半導體器件

在審

• 申請號: 202010091291.5
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN111668218A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 林漢鎮;金奇南;丁炯碩;鄭圭鎬;黃棋鉉
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H01L27/108
• 分類號: H01L27/108
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

本發明提供一種半導體器件，所述半導體器件能夠通過使用包含鐵電材料及順電材料的電容器介電膜來增大電容器的電容而改善元件的性能和/或可靠性。所述半導體器件包括：被設置成彼此間隔開的第一電極與第二電極；以及電容器介電膜，設置在第一電極與第二電極之間且包括第一介電膜及第二介電膜。所述第一介電膜包括第一單金屬氧化物膜及第一雙金屬氧化物膜中的一者，第一介電膜具有正交晶系，第二介電膜包含順電材料，且電容器介電膜的介電常數大于第二介電膜的介電常數。

本申請主張2019年3月6日提出申請的韓國專利申請第10-2019-0025713號的優先權以及從所述韓國專利申請產生的全部權益，所述韓國專利申請的公開全文通過引用方式被并入本申請。

技術領域

本發明構思涉及一種半導體器件，且更具體來說涉及一種使用電容器作為數據存儲元件的半導體器件。

背景技術

近年來，半導體元件的容量和/或集成度已得到增大，且設計規則也減少了。此種趨勢也表現在作為存儲器半導體元件之一的動態隨機存取存儲器(dynamic randomaccess memory，DRAM)中。為使DRAM器件運行，每一單元需要一定水平或更多的電容(靜電容量)。

電容的增大使存儲在電容器中的電荷量增大，從而改善半導體器件的刷新特性。半導體器件的改善的刷新特性可提高半導體器件的良率。

為增大電容，已研究出將具有高介電常數的介電膜用于電容器或增大電容器的下部電極與介電膜之間的接觸面積的方法。

發明內容

本發明構思的各個方面提供一種半導體器件，所述半導體器件能夠通過使用包含鐵電材料(ferroelectric material)及順電材料(paraelectric material)的電容器介電膜來增大電容器的電容而改善元件的性能及可靠性。

然而，本發明構思的各個方面并非僅限于本文中所述的一個方面。通過參照以下給出的本發明構思的詳細說明，本發明構思的以上及其他方面將對本發明構思所屬領域中的普通技術人員變得更明顯。

根據本發明構思的一個方面，提供一種半導體器件，所述半導體器件包括：彼此間隔開的第一電極與第二電極；以及電容器介電膜，位于所述第一電極與所述第二電極之間且包括第一介電膜及第二介電膜。所述第一介電膜包括第一單金屬氧化物膜及第一雙金屬氧化物膜中的一者，所述第一介電膜具有正交晶系(orthorhombic crystal system)，所述第二介電膜包含順電材料，且所述電容器介電膜的介電常數大于所述第二介電膜的介電常數。

根據本發明構思的一個方面，提供一種半導體器件，所述半導體器件包括：彼此間隔開的第一電極與第二電極；電容器介電膜，位于所述第一電極與所述第二電極之間且包括第一介電膜及第二介電膜，所述第一介電膜包含鐵電材料，所述第二介電膜包含順電材料且位于所述第一介電膜與所述第一電極之間；以及至少一個界面膜，包含導電材料且接觸所述第一介電膜。

根據本發明構思的一個方面，提供一種半導體器件，所述半導體器件包括：第一絕緣圖案，包括彼此相鄰的第一側壁與第二側壁，所述第一絕緣圖案位于襯底上；第二絕緣圖案，在所述襯底上與所述第一絕緣圖案分開，且包括彼此相鄰的第三側壁與第四側壁，所述第二絕緣圖案的所述第四側壁面對所述第一絕緣圖案的所述第二側壁；第一下部電極，沿所述第一絕緣圖案的所述第一側壁延伸且不沿所述第一絕緣圖案的所述第二側壁延伸；第二下部電極，沿所述第二絕緣圖案的所述第三側壁延伸且不沿所述第二絕緣圖案的所述第四側壁延伸；電容器介電膜，沿所述第一下部電極、所述第二下部電極、所述第一絕緣圖案的所述第二側壁及所述第二絕緣圖案的所述第四側壁延伸，且包括第一介電膜及第二介電膜；以及上部電極，位于所述電容器介電膜上。所述第一介電膜包括單金屬氧化物膜及雙金屬氧化物膜中的一者，所述第二介電膜包含順電材料，且所述電容器介電膜的介電常數大于所述第二介電膜的介電常數。