半导体器件及其制造方法技术

本公开涉及一种半导体器件及其制造方法。用于制造半导体器件的方法包括形成上部结构，其中底电极、电介质层、顶电极和等离子体保护层依次层叠在下部结构上，将所述上部结构暴露于等离子体处理，并且将被等离子体处理的所述上部结构和所述下部结构暴露于氢钝化工艺。

【技术实现步骤摘要】
半导体器件及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月27日提交的第10-2018-0170952号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部内容通过引用合并于此。
各种实施例总体涉及一种半导体器件，并且更具体地，涉及一种包括电容器的半导体器件及其制造方法。
技术介绍
使用等离子体的沉积和刻蚀工艺被应用于半导体器件制造工艺中。然而，由于在等离子体处理期间可能发生由等离子体引起的损坏，因此半导体器件的可靠性可能劣化。
技术实现思路
本专利技术的各种实施例涉及具有改善的可靠性的半导体器件及其制造方法。根据一个实施例，一种用于制造半导体器件的方法可以包括：形成上部结构，其中底电极、电介质层、顶电极和等离子体保护层依次层叠在下部结构上，将上部结构暴露于等离子体处理，并将被等离子体处理的上部结构和下部结构暴露于氢钝化处理。根据一个实施例，一种用于制造半导体器件的方法可以包括：形成电容器，其中底电极、电介质层和顶电极依次层叠在下部结构上；在顶电极上形成等离子体保护层，所述等离子体保护层包括多个非导电区段；在等离子体保护层上形成层间电介质层；通过在层间电介质层上执行等离子体刻蚀工艺，形成到达每个区段上的接触孔；部分地刻蚀所述区段以暴露接触孔下方的顶电极；形成通过接触孔连接到顶电极的金属布线；将电容器和下部结构暴露于氢钝化处理，其中电容器具有于其中形成的金属布线。根据一个实施例，一种半导体器件包括：下部结构；上部结构，其中底电极、电介质层、顶电极和等离子体保护层依次层叠在下部结构上；在等离子体保护层上的层间电介质层；穿过层间电介质层和等离子体保护层而连接到顶电极的金属布线，其中等离子体保护层包括非导电材料。结合附图，通过以下详细描述，本专利技术的这些和其他特征以及优点对于本领域的技术人员来说将变得明显。附图说明图1是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。图2A至图2E是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。图3是根据本专利技术公开的一个实施例的半导体器件的剖面图。图4A至图4N是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。图5A至图5C是例示用于形成图4L所示的第一和第二接触孔的等离子体刻蚀工艺的剖面图。图5D是例示根据本专利技术公开的一个实施例的第一接触孔阵列的图。图6是根据本专利技术公开的一个实施例的半导体器件的剖面图。图7A至图7F是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。图7G是例示根据本专利技术公开的一个实施例的第一接触孔阵列的图。图8至图12是根据实施例的半导体器件的剖面图。具体实施方式本文中将参考剖面图、平面图和框图来描述本专利技术的各种实施例，其中所述剖面图、平面图和框图是本专利技术的理想化示意图。因此，可以根据制造技术和/或公差来修改图示的形状。因此，本专利技术的实施例不限于所示的特定形式，而是还包括根据制造工艺产生的形状的变化。图中示出的区域具有示意性属性，并且图中示出的区域的形状旨在示出元件的区域的特定类型，而不旨在限制本专利技术的范围。本文中参考本专利技术的理想化实施例的剖面图和/或平面例示图描述了本专利技术。然而，本专利技术的实施例不应被解释为限制专利技术构思。尽管将示出和描述本专利技术的一些实施例，但是本领域普通技术人员将理解，可以在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下对这些实施例进行改变。将理解的是，尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等在本文中可用于描述各种元件，但是这些元件不受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，以下描述的第一元件也可以被称为第二或第三元件。将进一步理解的是，当一个元件被称为“连接至”或“耦接至”另一元件时，它可以直接位于其它元件上、直接连接至或耦接至其它元件，或者可以存在一个或多个介于中间的元件。此外，连接/耦接可以不限于物理连接，而是还可以包括非物理连接，例如无线连接。另外，还将理解的是，当元件被称为在两个元件“之间”时，它可以是两个元件之间的唯一元件，或者还可以存在一个或多个介于中间的元件。本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本专利技术。如本文所使用，单数形式也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确说明。在本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一个”和“一种”通常应被解释为意指“一个或多个”或“一种或多种”，除非另外指定或从上下文清楚地理解为单数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”、“包含”指定存在所述元件，但是不排除存在或增加一个或多个其它元件。如本文所使用，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。除非另外定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域的普通技术人员鉴于本公开而通常理解的相同含义。将进一步理解的是，诸如在常用字典中定义的那些术语，应被解释为具有与它们在本公开和相关技术的上下文中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于形式化的意义，除非本文明确定义。应当理解，附图是所述器件的简化示意图，并且可能不包括众所周知的细节，以避免使本专利技术的特征的公开晦涩。还应注意，在不脱离本专利技术的范围的情况下，一个实施例中存在的特征可以与另一实施例中的一个或多个特征一起使用。图1是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。参考图1，制造半导体器件的方法可以包括：形成下部结构11L，形成上部结构11U，形成等离子体保护层PLP，以及执行等离子体处理11P。根据一个实施例，上部结构11U可以包括等离子体保护层PLP，或者等离子体保护层PLP可以在外部形成以保护上部结构11U。等离子体保护层PLP可以保护上部结构11U免受在等离子体处理11P期间发生的等离子体引起的损坏PID。例如，等离子体保护层PLP可以阻挡在等离子体处理11P期间聚集的等离子体电荷。如上所述，由于上部结构11U受到等离子体保护层PLP保护，因此可以改善半导体器件的可靠性。上部结构11U可以包括电容器11C。电容器11C可以具有如此结构，即底电极BE、电介质层DD和顶电极TE依次层叠。可以通过等离子体保护层PLP保护顶电极TE和电介质层DD免受等离子体引起的损坏PID。图2A至图2E是例示根据本专利技术公开的一个实施例的制造半导体器件的方法的剖面图。参考图2A，上部结构11U可以形成在下部结构11L上。下部结构11L可以包括例如半导体衬底、晶体管、电介质层、位线。下部结构11L不限于以上示例，并且可以包括半导体器件的任何部分、层或组件。上部结构11U可以包括电容器11C。例如，电容器11C可以具有如此结构，即底电极11、电介质层12和顶电极13依次层叠，但是，本专利技术不仅限于这种类型的电容器。顶电极13可以是单层或多层的。在所示的实施例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：/n形成上部结构，其中底电极、电介质层、顶电极和等离子体保护层依次层叠在所述下部结构上；/n将所述上部结构暴露于等离子体处理；以及/n将被等离子体处理的所述上部结构和所述下部结构暴露于氢钝化工艺。/n

【技术特征摘要】
20181227 KR 10-2018-01709521.一种用于制造半导体器件的方法，所述方法包括：
形成上部结构，其中底电极、电介质层、顶电极和等离子体保护层依次层叠在所述下部结构上；
将所述上部结构暴露于等离子体处理；以及
将被等离子体处理的所述上部结构和所述下部结构暴露于氢钝化工艺。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体保护层由相对于所述等离子体处理具有高刻蚀选择性的材料形成。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体保护层由相对于所述氢钝化工艺具有高氢扩散率的材料形成。


4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体处理集中在所述等离子体保护层上。


5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体处理包括使用等离子体的刻蚀工艺。


6.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述上部结构暴露于所述等离子体处理包括：
在所述上部结构上形成层间电介质层；
通过在所述层间电介质层上执行等离子体刻蚀工艺来形成一个或多个接触孔，使得所述刻蚀工艺在所述等离子体保护层处停止；以及
刻蚀由所述接触孔暴露的所述等离子体保护层以暴露所述顶电极。


7.根据权利要求6所述的方法，其中，通过在所述层间电介质层上执行等离子体刻蚀工艺来形成所述接触孔包括：
执行主刻蚀工艺以垂直地刻蚀所述层间电介质层；以及
执行后刻蚀工艺以去除在所述主刻蚀工艺期间形成的聚合物。


8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体保护层包括未掺杂的多晶硅。


9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支撑件支撑所述底电极。


10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述等离子体保护层包括具有工程应力的材料。


11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体保护层包括工程应力的氮化硅。


12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述等离子体保护层包括非导电区段，所述非导电区段部分地覆盖所述顶电极，并且所述等离子体处理集中在所述区段上。


13.一种用于制造半导体器件的方法，包括：
形成电容器，其中底电极、电介质层和顶电极依次层叠在下部结构上；
在所述顶电极上形成等离子体保护层，所述等离子体保护层包括多个非导电区段；
在所述等离子体保护层上形成层间电介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：金承默，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国;KR