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公開番号2022114457
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-05
出願番号2022009377
出願日2022-01-25
発明の名称キャパシタ、及びそれを含む半導体装置
出願人三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人個人,個人,個人
主分類H01L 21/8239 20060101AFI20220729BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】キャパシタ、及びそれを含む半導体装置を提供する。
【解決手段】第1電極、該第1電極上の第2電極、及び該第1電極と該第2電極との間の誘電膜、を含み、第1電極は、ペロブスカイト結晶構造を有する第1誘電性物質、及びペロブスカイト結晶構造を有する第1金属性物質、を含み、第1金属性物質の電気陰性度は、第1誘電性物質の電気陰性度より大きいキャパシタである。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1電極と、
前記第1電極上の第2電極と、
前記第1電極と前記第2電極との間の誘電膜と、を含み、
前記第1電極は、
ペロブスカイト結晶構造を有する第1誘電性物質と、
ペロブスカイト結晶構造を有する第1金属性物質と、を含み、
前記第1金属性物質の電気陰性度は、前記第1誘電性物質の電気陰性度より大きい、キャパシタ。
続きを表示(約 870 文字)【請求項2】
前記第1金属性物質の電気陰性度は、前記第1誘電性物質の電気陰性度より0.6以上大きい、請求項1に記載のキャパシタ。
【請求項3】
前記第1電極は、交互に積層される第1単位層及び第2単位層を含む超格子構造を有し、
前記第1単位層は、前記第1誘電性物質を含み、
前記第2単位層は、前記第1金属性物質を含む、請求項1に記載のキャパシタ。
【請求項4】
前記第1電極の最下層及び最上層のうち少なくとも1層は、前記第1単位層である、請求項3に記載のキャパシタ。
【請求項5】
前記第1電極は、前記第1誘電性物質と前記第1金属性物質との合金を含み、ペロブスカイト結晶構造を有する、請求項1に記載のキャパシタ。
【請求項6】
前記誘電膜は、ペロブスカイト結晶構造を有する第2誘電性物質を含む、請求項1に記載のキャパシタ。
【請求項7】
前記誘電膜は、ペロブスカイト結晶構造を有する第3誘電性物質をさらに含み、
前記第3誘電性物質の誘電特性と、前記第2誘電性物質の誘電特性は、互いに異なる、請求項6に記載のキャパシタ。
【請求項8】
前記誘電膜は、交互に積層される第2誘電膜及び第3誘電膜を含む超格子構造を有し、
前記第2誘電膜は、前記第2誘電性物質を含み、
前記第3誘電膜は、前記第3誘電性物質を含む、請求項7に記載のキャパシタ。
【請求項9】
前記第2誘電性物質は、強誘電性または常誘電性を有する、請求項6に記載のキャパシタ。
【請求項10】
前記第2電極は、
ペロブスカイト結晶構造、及び誘電性を有する第4誘電性物質と、
ペロブスカイト結晶構造、及び金属性を有する第2金属性物質と、を含み、
前記第2金属性物質の電気陰性度は、前記第4誘電性物質の電気陰性度より大きい、請求項1に記載のキャパシタ。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、キャパシタ、及びそれを含む半導体装置に関する。
続きを表示(約 1,000 文字)【背景技術】
【0002】
ペロブスカイト結晶構造の酸化物は、高い誘電率を有しており、次世代キャパシタの誘電膜に利用される物質として関心を集めている。該ペロブスカイト結晶構造を有する誘電膜が高い誘電率を維持するためには、ペロブスカイト結晶構造が安定して維持されることが要求される。誘電膜の結晶性は、キャパシタの電極から影響を受ける。
【0003】
キャパシタの電極物質として、Ru、Ir、Pt、Auのような貴金属(noble metal)や、ペロブスカイト結晶構造を有するが、金属性を有する物質などが研究されている。貴金属、またはペロブスカイト結晶構造を有するものの、金属性を有する物質によって構成される電極が、キャパシタの電極として使用される場合、誘電膜のペロブスカイト結晶構造は、安定して維持され難い。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明が解決しようとする課題は、ペロブスカイト結晶構造を安定して維持する電極を提供することである。
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、また、ペロブスカイト結晶構造を安定して維持する誘電膜を提供することである。
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、また、高い誘電率を有する誘電膜を提供することである。
【0007】
本発明が解決しようとする課題は、また、向上されたキャパシタンス特性を有するキャパシタを提供することである。
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、また、向上されたキャパシタンス特性を有するキャパシタを含む半導体装置を提供することである。
ただし、本発明が解決しようとする課題は、前述の開示に限定されるものではない。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一態様において、第1電極と、前記第1電極上の第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間の誘電膜と、を含み、前記第1電極は、ペロブスカイト結晶構造を有する第1誘電性物質と、ペロブスカイト結晶構造を有する第1金属性物質と、を含み、前記第1金属性物質の電気陰性度は、前記第1誘電性物質の電気陰性度より大きいキャパシタが提供されうる。
【0010】
前記第1金属性物質の電気陰性度は、前記第1誘電性物質の電気陰性度よりも0.6以上も大きい。
(【0011】以降は省略されています)

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