[发明专利]半导体器件

说明书

本发明提供一种半导体器件，所述半导体器件能够通过使用包含铁电材料及顺电材料的电容器介电膜来增大电容器的电容而改善元件的性能和/或可靠性。所述半导体器件包括：被设置成彼此间隔开的第一电极与第二电极；以及电容器介电膜，设置在第一电极与第二电极之间且包括第一介电膜及第二介电膜。所述第一介电膜包括第一单金属氧化物膜及第一双金属氧化物膜中的一者，第一介电膜具有正交晶系，第二介电膜包含顺电材料，且电容器介电膜的介电常数大于第二介电膜的介电常数。

本申请主张2019年3月6日提出申请的韩国专利申请第10-2019-0025713号的优先权以及从所述韩国专利申请产生的全部权益，所述韩国专利申请的公开全文通过引用方式被并入本申请。

技术领域

本发明构思涉及一种半导体器件，且更具体来说涉及一种使用电容器作为数据存储元件的半导体器件。

背景技术

近年来，半导体元件的容量和/或集成度已得到增大，且设计规则也减少了。此种趋势也表现在作为存储器半导体元件之一的动态随机存取存储器(dynamic randomaccess memory，DRAM)中。为使DRAM器件运行，每一单元需要一定水平或更多的电容(静电容量)。

电容的增大使存储在电容器中的电荷量增大，从而改善半导体器件的刷新特性。半导体器件的改善的刷新特性可提高半导体器件的良率。

为增大电容，已研究出将具有高介电常数的介电膜用于电容器或增大电容器的下部电极与介电膜之间的接触面积的方法。

发明内容

本发明构思的各个方面提供一种半导体器件，所述半导体器件能够通过使用包含铁电材料(ferroelectric material)及顺电材料(paraelectric material)的电容器介电膜来增大电容器的电容而改善元件的性能及可靠性。

然而，本发明构思的各个方面并非仅限于本文中所述的一个方面。通过参照以下给出的本发明构思的详细说明，本发明构思的以上及其他方面将对本发明构思所属领域中的普通技术人员变得更明显。

根据本发明构思的一个方面，提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：彼此间隔开的第一电极与第二电极；以及电容器介电膜，位于所述第一电极与所述第二电极之间且包括第一介电膜及第二介电膜。所述第一介电膜包括第一单金属氧化物膜及第一双金属氧化物膜中的一者，所述第一介电膜具有正交晶系(orthorhombic crystal system)，所述第二介电膜包含顺电材料，且所述电容器介电膜的介电常数大于所述第二介电膜的介电常数。

根据本发明构思的一个方面，提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：彼此间隔开的第一电极与第二电极；电容器介电膜，位于所述第一电极与所述第二电极之间且包括第一介电膜及第二介电膜，所述第一介电膜包含铁电材料，所述第二介电膜包含顺电材料且位于所述第一介电膜与所述第一电极之间；以及至少一个界面膜，包含导电材料且接触所述第一介电膜。

根据本发明构思的一个方面，提供一种半导体器件，所述半导体器件包括：第一绝缘图案，包括彼此相邻的第一侧壁与第二侧壁，所述第一绝缘图案位于衬底上；第二绝缘图案，在所述衬底上与所述第一绝缘图案分开，且包括彼此相邻的第三侧壁与第四侧壁，所述第二绝缘图案的所述第四侧壁面对所述第一绝缘图案的所述第二侧壁；第一下部电极，沿所述第一绝缘图案的所述第一侧壁延伸且不沿所述第一绝缘图案的所述第二侧壁延伸；第二下部电极，沿所述第二绝缘图案的所述第三侧壁延伸且不沿所述第二绝缘图案的所述第四侧壁延伸；电容器介电膜，沿所述第一下部电极、所述第二下部电极、所述第一绝缘图案的所述第二侧壁及所述第二绝缘图案的所述第四侧壁延伸，且包括第一介电膜及第二介电膜；以及上部电极，位于所述电容器介电膜上。所述第一介电膜包括单金属氧化物膜及双金属氧化物膜中的一者，所述第二介电膜包含顺电材料，且所述电容器介电膜的介电常数大于所述第二介电膜的介电常数。