半导体存储器件制造技术

一种半导体存储器件，包括：衬底上的电容器。该电容器包括：第一电极、在第一电极上的第二电极、以及在第一电极和第二电极之间的电介质层。第二电极包括第一层、第二层和第三层。第一层与电介质层相邻，并且第三层与第一层间隔开，使第二层介于第一层和第三层之间。第三层中的镍的浓度高于第一层中的镍的浓度。

【技术实现步骤摘要】
半导体存储器件相关申请的交叉引用本申请要求于2020年2月14日向韩国知识产权局递交的韩国专利申请No.10-2020-0018102的优先权，其公开内容由此通过引用全部并入。
本专利技术构思的实施例涉及半导体存储器件。
技术介绍
半导体器件由于其小尺寸、多功能特性和/或低制造成本而广泛用于电子工业中。然而，随着电子工业的发展，半导体器件已经变得越来越高度集成。已经减小了半导体器件中所包括的图案的宽度，以增加半导体器件的集成密度。特别是，可能需要减小电容器的漏电流，以增加诸如DRAM之类的半导体存储器件的集成密度。
技术实现思路
本专利技术构思的实施例可以提供具有改进可靠性的半导体存储器件。在一些实施例中，一种半导体存储器件，可以包括：衬底上的电容器。该电容器可以包括：第一电极；在所述第一电极上的第二电极，第二电极包括第一层、第二层和第三层；以及，在第一电极和第二电极之间的电介质层。第一层可以与电介质层相邻，并且第三层可以与第一层间隔开，使第二层介于第一层和第三层之间。第三层中的镍的浓度可以高于第一层中的镍的浓度。在一些实施例中，一种半导体存储器件，可以包括：衬底上的电容器。该电容器可以包括：第一电极；在所述第一电极上的第二电极，第二电极包括：包括A金属和氮的第一层、第二层、以及包括B金属的第三层；以及，在第一电极和第二电极之间的电介质层。第一层可以与电介质层相邻，并且第三层可以与第一层间隔开，使第二层介于第一层和第三层之间。B金属的功函数可以大于A金属的氮化物的功函数。在一些实施例中，一种半导体存储器件，可以包括：衬底；在所述衬底上的晶体管；在所述晶体管上的下电极；与所述下电极的侧壁物理接触的支撑图案；在所述下电极的表面和所述支撑图案的表面上的电介质层；以及，在所述电介质层上的上电极。下电极中的每一个下电极可以包括A金属氮化物。上电极可以包括A金属、氮和B金属。附图说明鉴于附图和以下具体实施方式部分，本专利技术构思将变得更加清楚。图1是示出根据本专利技术构思的一些实施例的半导体存储器件的截面图。图2和图3是示出根据本专利技术构思的一些实施例的制造图1的半导体存储器件的方法的截面图。图4是示出根据本专利技术构思的一些实施例的半导体存储器件的漏电流量的图。图5是示出根据本专利技术构思的一些实施例的根据上电极的厚度和材料的电容量和漏电流的图。图6是示出根据本专利技术构思的一些实施例的半导体存储器件的平面图。图7是沿图6的线A-A’和B-B’截取的截面图。图8是图7的CC’部分的放大视图。具体实施方式在下文中，将参考附图更详细描述本专利技术构思的实施例。图1是示出根据本专利技术构思的一些实施例的半导体存储器件的截面图。参考图1，根据一些实施例的半导体存储器件1000可以包括：设置或布置在衬底100上的第一电极BE、第二电极UE、电介质层DL、以及金属氧化物层MO。第二电极UE可以设置或布置第一电极BE上。电介质层DL可以设置或布置在第一电极BE和第二电极UE之间。金属氧化物层MO可以设置或布置在电介质层DL和第二电极UE之间。第一电极BE、第二电极UE、电介质层DL和金属氧化物层MO的组合可以构成电容器。将理解，虽然在本文中可以使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅用于区分一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分。衬底100可以是单晶硅衬底或绝缘体上硅(SOI)衬底。即使未在附图中示出，也可以在衬底100和第一电极BE之间设置或布置层间绝缘层、晶体管、接触塞和互连线。第一电极BE可以称为下电极。第一电极BE可以包括掺杂有掺杂剂的多晶硅层、掺杂有掺杂剂的硅锗层、金属氮化物层(例如，氮化钛层)和/或金属层(例如，钨、铜或铝)。如本文中所使用的术语“和/或”包括相关列出项中的任意项和一项或多项的所有组合。例如，第一电极BE可以是由氮化钛形成的层。电介质层DL可以包括氧化硅、金属氧化物(例如，氧化铪、氧化锆、氧化铝、氧化镧、氧化钽和/或氧化钛)、和/或具有钙钛矿结构的电介质材料(例如，SrTiO3(STO)、(Ba,Sr)TiO3(BST)、BaTiO3、PZT、和/或PLZT)。金属氧化物层MO可以包括金属氧化物，例如，氧化钛(TiOx)。第二电极UE可以称为上电极。第二电极UE的厚度TK可以是约或更小。例如，第二电极UE的厚度TK可以是约第二电极UE可以包括A金属、氮和B金属。第二电极UE可以包括第一层31、第二层32和第三层33。第一层31可以与金属氧化物层MO相邻地设置或布置。第三层33可以设置或布置在第一层31上，使第二层32介于它们之间。第一层31的上表面可以与第二层32的下表面物理接触。第二层32的上表面可以与第三层33的下表面物理接触。在第二电极UE中，第一层31中的A金属和氮的浓度可以最高。如本文所使用的，浓度可以表示为原子百分数(at％)。第一层31中可以不存在B金属，或者可以具有远低于第一层31中的A金属的浓度的浓度。在整个第一层31中，第一层31的A金属的浓度可以实质上恒定。在第二电极UE中，第三层33中的B金属的浓度可以最高。第三层33中可以不存在A金属和氮，或者可以具有远低于第三层33中的B金属的浓度的浓度。在整个第三层33中，第三层33的B金属的浓度可以实质上恒定。第三层33中的B金属的浓度可以是每单位体积约100at％。第三层33的厚度可以大于且小于或等于例如，第三层33的厚度可以是约在一些实施例中，第三层33的厚度可以进行与上述值有区别地调整。第二层32可以包括A金属、氮和B金属。第二层32的靠近第一层31的部分中的A金属的浓度可以高于第二层32的靠近第三层33的另一部分中的A金属的浓度。第二层32的靠近第三层33的部分中的B金属的浓度可以高于第二层32的靠近第一层31的另一部分中的B金属的浓度。第二层32的A金属的浓度可以从第一层31朝着第三层33降低。第二层32的B金属的浓度可以从第一层31朝着第三层33增加。换言之，第二层32的A金属的浓度梯度和第二层32的B金属的浓度梯度可以具有彼此不同的符号。第一层31中的A金属的浓度可以大于或等于第二层32中的A金属的浓度。第一层31中的A金属的浓度可以大于第三层33中的A金属的浓度。第三层33中的B金属的浓度可以大于或等于第二层32中的B金属的浓度。第三层33中的B金属的浓度可以大于第一层31中的B金属的浓度。在第二电极UE和金属氧化物层MO之间的界面处可以不存在B金属。A金属和B金属可以包括彼此不同的金属。B金属可以是功函数大于A金属的氮化物的功函数(即，A金属氮化物的功函数)的金属。B金属的功函数和A金属氮化物的功函数之间的差可以是0.5eV或更大。功函数是将材料中的电子从费米能级移至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体存储器件，包括：/n衬底上的电容器，所述电容器包括：/n第一电极；/n在所述第一电极上的第二电极，所述第二电极包括第一层、第二层和第三层；以及/n在所述第一电极和所述第二电极之间的电介质层，/n其中所述第一层与所述电介质层相邻，并且所述第三层与所述第一层间隔开，使所述第二层介于所述第一层和所述第三层之间，并且/n其中所述第三层中的镍的浓度比所述第一层中的镍的浓度高。/n

【技术特征摘要】
20200214 KR 10-2020-00181021.一种半导体存储器件，包括：
衬底上的电容器，所述电容器包括：
第一电极；
在所述第一电极上的第二电极，所述第二电极包括第一层、第二层和第三层；以及
在所述第一电极和所述第二电极之间的电介质层，
其中所述第一层与所述电介质层相邻，并且所述第三层与所述第一层间隔开，使所述第二层介于所述第一层和所述第三层之间，并且
其中所述第三层中的镍的浓度比所述第一层中的镍的浓度高。


2.根据权利要求1所述的半导体存储器件，
其中所述第一层中的钛的浓度比所述第三层中的钛的浓度高。


3.根据权利要求2所述的半导体存储器件，其中所述第二层中的镍的浓度比所述第三层中的镍的浓度低，并且
其中所述第二层中的钛的浓度比所述第一层中的钛的浓度低。


4.根据权利要求3所述的半导体存储器件，其中，所述第二层的与所述第三层相邻的第一部分中的镍的浓度比所述第二层的与所述第一层相邻的第二部分中的镍的浓度高，并且
其中所述第二层的所述第二部分中的钛的浓度比所述第二层的所述第一部分中的钛的浓度高。


5.根据权利要求3所述的半导体存储器件，其中，所述第三层的厚度大于且小于或等于


6.根据权利要求3所述的半导体存储器件，其中所述第一层的上表面与所述第二层的下表面物理接触，并且
其中所述第二层的上表面与所述第三层的下表面物理接触。


7.根据权利要求1所述的半导体存储器件，还包括：
金属氧化物层，在所述电介质层和所述第二电极之间，
其中所述金属氧化物层包括氧化钛。


8.根据权利要求7所述的半导体存储器件，其中所述金属氧化物层和所述第二电极之间的界面不含镍。


9.一种半导体存储器件，包括：
衬底上的电容器，所述电容器包括：
第一电极；
在所述第一电极上的第二电极，所述第二电极包括：包括A金属和氮的第一层、第二层、以及包括B金属的第三层；以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电介质层，
其中所述第一层与所述电介质层相邻，并且所述第三层与所述第一层间隔开，使所述第二层介于所述第一层和所述第三层之间，
其中所述B金属的功函数大于所述A金属的氮化物的功函数。


10.根据权利要求9所述的半导体存储器件，其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑圭镐，
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