半导体装置制造方法及图纸

一种半导体装置包括：衬底；接触插塞，其位于衬底上；下电极，其电连接到接触插塞，并且包括顺序地堆叠的第一电极层、第一缓冲层和第二电极层；第一支撑层，其与下电极的上表面接触并且被设置为与下电极的至少一部分重叠，第一支撑层在平行于衬底的上表面的方向上延伸；电介质层，其设置在下电极和第一支撑层上；以及上电极，其设置在电介质层上。下电极包括：第一区域，其与第一支撑层重叠并且具有第一高度；以及第二区域，其不与第一支撑层重叠，并且具有低于第一高度的第二高度。有低于第一高度的第二高度。有低于第一高度的第二高度。

【技术实现步骤摘要】
半导体装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2022年2月9日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10
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2022
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0016677的优先权，该申请的公开内容以引用方式全部并入本文中。


[0003]本专利技术构思涉及一种半导体装置。

技术介绍

[0004]根据对半导体装置的高集成度和小型化的需求，半导体装置的电容器的尺寸也可以被小型化。因此，已经进行了各种研究来优化能够在动态随机存取存储器(DRAM)中存储信息的电容器的结构。

技术实现思路

[0005]本专利技术构思的一方面提供一种具有改善的电特性和可靠性的半导体装置。
[0006]根据本专利技术构思的各方面，半导体装置可以包括：衬底；接触插塞，其位于衬底上；下电极，其电连接到接触插塞，并且包括顺序地堆叠的第一电极层、第一缓冲层和第二电极层；第一支撑层，其与下电极的上表面接触，并且被设置为与下电极的至少一部分重叠，并且在平行于衬底的上表面的方向上延伸；电介质层，其设置在下电极和第一支撑层上；以及上电极，其设置在电介质层上。下电极包括：
[0007]第一区域，其与第一支撑层重叠并且具有第一高度；以及第二区域，其不与第一支撑层重叠，并且具有低于第一高度的第二高度。
[0008]根据本专利技术构思的各方面，半导体装置可以包括：衬底；下电极，其设置在衬底上；支撑层，其与下电极接触，并且连接相邻的下电极，支撑层具有开口；电介质层，其设置在下电极和支撑层上；以及上电极，其设置在电介质层上，其中，下电极可以包括：第一电极层，其设置在衬底上，并且包括第一材料；第一缓冲层，其设置在第一电极层上，并且包括第二材料；以及第二电极层，其设置在第一缓冲层上，并且包括第三材料。下电极中的至少一个可以包括第一区域和第二区域，第一区域与支撑层竖直地重叠，并且与支撑层接触，第二区域与开口竖直地重叠。开口可以设置在相邻的支撑层之间。第二材料与第一材料和第三材料中的每一个不同。
[0009]根据本专利技术构思的各方面，半导体装置可以包括：下电极，其包括第一区域和第二区域；电介质层，其设置在下电极上；以及上电极，其设置在电介质层上。下电极可以包括：多个电极层；以及至少一种缓冲层，其插设在多个电极层之间，并且包括至少一种金属氧化物。第一区域具有第一高度，并且第二区域具有低于第一高度的第二高度。
附图说明
[0010]从以下结合附图的详细描述中，将更加清楚地理解本专利技术构思的以上和其它方
面、特征和优点，在附图中：
[0011]图1是根据示例实施例的半导体装置的示意性布局图；
[0012]图2是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图；
[0013]图3是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图；
[0014]图4是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图；
[0015]图5是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图；
[0016]图6是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图；
[0017]图7A至图7G是用于示出根据示例实施例的制造半导体装置的方法的示意性截面图；
[0018]图8是根据示例实施例的半导体装置的示意性布局图；以及
[0019]图9是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图。
具体实施方式
[0020]在下文中，将参照附图描述本专利技术构思的优选实施例。
[0021]将参照图1和图2描述根据示例实施例的半导体装置。
[0022]图1是根据示例实施例的半导体装置的示意性布局图。图2是根据示例实施例的半导体装置的示意性截面图。图2示出沿着图1的线I
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I'截取的截面。
[0023]参照图1和图2，半导体装置100可以包括衬底110、设置在衬底110上的下电极170、设置在下电极170上的电介质层180、以及设置在电介质层180上的上电极190。下电极170、电介质层180和上电极190可以构成电容器CP。半导体装置100还可以包括将衬底110和电容器CP连接的接触插塞150和着陆焊盘155。
[0024]衬底110可以包括例如IV族半导体、III
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V族化合物半导体或II
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VI族化合物半导体的半导体材料，或者可以由例如IV族半导体、III
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V族化合物半导体或II
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VI族化合物半导体的半导体材料形成。例如，IV族半导体可以包括硅、锗或硅锗。衬底110还可以包括杂质。衬底110可以是包括硅衬底、绝缘体上硅(SOI)衬底、锗衬底、绝缘体上锗(GOI)衬底、硅锗衬底或外延层的衬底。
[0025]衬底110可以包括器件隔离区域120和由器件隔离区域120限定的有源区域125。
[0026]有源区域125可以具有条形状，并且可以在衬底110中以在一个方向上延伸的岛形状设置。例如，有源区域125可以被设置为相对于X方向和Y方向以恒定角度倾斜，并且可以以相同的间隔重复地布置。由于有源区域125的倾斜布置，在确保相邻的有源区域125之间的分离距离的同时，衬底110的每单位面积的单元密度可以增大。
[0027]有源区域125可以具有具备距衬底110的上表面预定深度的杂质区域SD。杂质区域SD可以彼此间隔开。杂质区域SD可以被设置为由字线WL(栅极电极层133)形成的晶体管的源极/漏极区域。在示例实施例中，源极区域和漏极区域中的杂质区域SD的深度可以彼此不同。
[0028]可以通过浅沟槽隔离(STI)工艺来形成器件隔离区域120。器件隔离区域120可以围绕有源区域125，并且可以与有源区域125彼此电隔离。器件隔离区域120可以由例如氧化硅、氮化硅或它们的组合的绝缘材料制成。器件隔离区域120可以包括根据衬底110被蚀刻的沟槽的宽度而具有不同的下部深度的多个区域。
[0029]衬底110还可以包括埋置在衬底110中并且在第一方向(Y方向)上延伸的埋置栅极结构130。
[0030]埋置栅极结构130可以包括栅极电极层133、栅极电介质膜136和栅极封盖层139。栅极电极层133可以以在第一方向(Y方向)上延伸的线形提供以构成字线。字线可以被设置为与有源区域125交叉，并且在第一方向(Y方向)上延伸。例如，一对相邻的字线可以被设置为与一个有源区域125交叉。
[0031]栅极电极层133的上表面可以位于低于衬底110的上表面的水平上。在本说明书中，可以基于衬底110的基本上平坦的上表面来限定术语“水平”的高度和深度。栅极电极层133可以构成埋置沟道阵列晶体管(BCAT)的栅极，但是其示例实施例不限于此。在示例实施例中，栅极电极层133可以具有设置在衬底110上方的形状。
[0032]栅极电极层133可以包括导电材料。栅极电极层133可以包括例如多晶硅(Si)、钛(Ti)、氮化钛(TiN)、钽(Ta)、氮化钽(TaN)、钨(W)、氮化钨(WN)和铝(Al)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体装置，包括：衬底；接触插塞，其位于所述衬底上；下电极，其电连接到所述接触插塞，并且包括顺序地堆叠的第一电极层、第一缓冲层和第二电极层；第一支撑层，其与所述下电极的上表面接触，并且被设置为与所述下电极的至少一部分重叠，所述第一支撑层在平行于所述衬底的上表面的方向上延伸；电介质层，其设置在所述下电极和所述第一支撑层上；以及上电极，其设置在所述电介质层上，其中，所述下电极包括：第一区域，其与所述第一支撑层重叠，并且具有第一高度；以及第二区域，其不与所述第一支撑层重叠，并且具有低于所述第一高度的第二高度。2.根据权利要求1所述的半导体装置,其中，所述第一电极层和所述第一缓冲层中的每一个具有圆柱形形状，并且其中，所述第二电极层具有填充所述第一缓冲层的内部的柱形形状。3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一电极层、所述第一缓冲层和所述第二电极层中的每一个包括与所述第一支撑层接触的部分。4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述下电极还包括：第二缓冲层，其设置在所述第二电极层上；以及第三电极层，其设置在所述第二缓冲层上。5.根据权利要求4所述的半导体装置，其中，所述第一电极层、所述第一缓冲层、所述第二电极层和所述第二缓冲层中的每一个具有圆柱形形状，并且其中，所述第三电极层具有填充所述第二缓冲层的内部的柱形形状。6.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一电极层具有柱形形状，其中，所述第一缓冲层设置在所述第一电极层的上表面上，并且其中，所述第二电极层设置在所述第一缓冲层的上表面上。7.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一缓冲层具有压应力。8.根据权利要求1所述的半导体装置，还包括：至少一个第二支撑层，其与所述下电极的侧壁接触，并且在平行于所述衬底的上表面的方向上延伸。9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一缓冲层包括金属氧化物，并且其中，所述第一电极层和所述第二电极层中的每一个包括金属和金属氮化物中的至少一种。10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中，所述第一电极层和所述第二电极层包括彼此不同的材料。11.一种半导体装置，包括：衬底；下电极，其设置在所述衬底上；支撑层，其与...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡弘植，金泰均，李珍秀，林义郞，林汉镇，丁炯硕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：