本发明专利技术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。
【技术实现步骤摘要】
半导体器件本申请主张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。
本专利技术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。
技术介绍
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(dynamicrandomaccessmemory，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。
技术实现思路
本专利技术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(ferroelectricmaterial)及顺电材料(paraelectricmaterial)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，本专利技术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专利技术构思的详细说明，本专利技术构思的以上及其他方面将对本专利技术构思所属领域中的普通技术人员变得更明显。根据本专利技术构思的一个方面，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(orthorhombiccrystalsystem)，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。根据本专利技术构思的一个方面，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。根据本专利技术构思的一个方面，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。根据本专利技术构思的一个方面，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，所述第一介电膜位于所述第二介电膜与所述第一电极之间。所述第一介电膜及所述第二介电膜中的每一者包括金属氧化物膜，所述金属氧化物膜中包含的金属包含在元素周期表的第4族(IVB)过渡金属内，且所述电容器介电膜的电容大于所述第二介电膜的电容。根据本专利技术构思的一个方面，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具有正交晶系的单金属氧化物膜，所述第二介电膜包含顺电材料，且所述电容器介电膜的电容大于所述第二介电膜的电容。根据本专利技术构思的一个方面，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；至少一个或多个界面膜，包含导电材料且接触所述第一介电膜；以及上部电极，位于所述电容器介电膜上。所述第一介电膜包含铁电材料，且所述第二介电膜包含顺电材料。附图说明通过参照附图详细阐述本专利技术构思的示例性实施例，本专利技术构思的以上及其他方面及特征将变得更明显。图1是根据一些实施例的半导体器件的存储器单元阵列的电路图。图2A是示出一些实施例的半导体器件的图。图2B是与图2A所示半导体器件对应的电路图。图3是铁电材料、顺电材料及堆叠的铁电材料与顺电材料的自由能-极化(freeenergy-polarization)曲线。图4A是单域状态中的铁电材料的极化-电场(polarization-electricfield)曲线。图4B是顺电材料的极化-电场曲线。图4C是堆叠的铁电材料与顺电材料的极化-电场曲线。图5到图12分别是示出根据一些实施例的半导体器件的图。图13到图15分别是示出根据一些实施例的半导体器件的图。图16是示出根据一些实施例的半导体器件的图。图17及图18是示出根据一些实施例的半导体器件的图。图19是示意性地示出根据一些实施例的半导体器件的单元电容器的排列的布局图。图20是沿图19所示线I-I截取的剖视图。图21及图22是示出根据一些实施例的半导体器件的图。图23A是示意性地示出根据一些实施例的半导体器件的单元电容器的排列的布局图。图23B是示出从图23A移除电容器介电膜及上部电极的状态的图。图24到图26分别是沿图23A所示线II-II、III-III及IV-IV截取的剖视图。具体实施方式图1是根据一些实施例的半导体器件的存储器单元阵列的电路图。参照图1，存储器单元阵列可包括例如DRAM单元阵列。存储器单元阵列可包括字线WL、与字线WL相交的位线BL和/或多个存储器单元MC。存储器单元MC可连接到字线WL中的对应的字线WL及本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n彼此间隔开的第一电极与第二电极；以及/n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，/n其中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，/n所述第一介电膜具有正交晶系，/n所述第二介电膜包含顺电材料，且/n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。/n
【技术特征摘要】
20190306 KR 10-2019-00257131.一种半导体器件，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，
其中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，
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。
2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一介电膜及所述第二介电膜中的每一者是单膜。
3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一介电膜包括第一子介电膜及第二子介电膜，且
所述第一子介电膜位于所述第二子介电膜与所述第二介电膜之间。
4.根据权利要求3所述的半导体器件，其中所述第二介电膜包括第三子介电膜及第四子介电膜，且
所述第三子介电膜位于所述第四子介电膜与所述第一介电膜之间。
5.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电容器介电膜还包括包含顺电材料的第三介电膜，且
所述第一介电膜位于所述第二介电膜与所述第三介电膜之间。
6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一介电膜及所述第二介电膜形成介电膜群组，且
所述电容器介电膜包括多个所述介电膜群组。
7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一单金属氧化物膜包含铪(Hf)及镧系稀土金属元素中的一者。
8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第一双金属氧化物膜包含铪(Hf)及锆(Zr)。
9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述第二介电膜包括第二单金属氧化物膜及第二双金属氧化物膜中的一者，且
所述第二单金属氧化物膜及所述第二双金属氧化物膜中包含的金属包括铪(Hf)及锆(Zr)中的至少一者。
10.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
保护层，位于所述第一电极与所述第二电极之间且包含金属氧化物，
其中所述保护层位于所述第一电极与所述电容器介电膜之间和/或位于所述第二电极与所述电容器介电膜之间。
11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中所述电容器介电膜的电容大于所述第二介电膜的电容。
...
【专利技术属性】
技术研发人员：林汉镇，金奇南，丁炯硕，郑圭镐，黄棋铉，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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