半导体器件及其制造方法技术

一种半导体器件，包括：第一电极；第二电极；以及多层叠层，其包括位于第一电极和第二电极之间的四方晶体结构的氧化铪层，其中，该多层叠层包括：籽晶层，用于促进氧化铪层的四方结晶，并且具有四方晶体结构；增强层，用于增强氧化铪层的介电常数。

【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2019年11月12日提交的韩国专利申请No.10-2019-0144440的优先权，其全部内容通过引用合并于此。
本专利技术的各个实施例涉及一种半导体器件，并且更具体地，涉及一种半导体器件及制造该半导体器件的方法。
技术介绍
近来，随着半导体存储器的集成得以加速，在单位单元面积减小的同时工作电压变低了。这需要具有高电容和低泄漏电流的高k材料。氧化锆(ZrO2)作为高k材料用作电容器的电介质层，但是采用氧化锆可增加多少电容尚有局限。因此，需要增加此类器件的电容的新方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及包括具有高介电常数和低泄漏电流的电介质层的半导体器件，以及制造该半导体器件的方法。根据本专利技术的实施例，一种半导体器件包括：第一电极；第二电极；多层叠层，该多层叠层位于第一电极和第二电极之间且包括四方晶体结构的氧化铪层，其中，该多层叠层包括：籽晶层，其用于促进氧化铪层的四方结晶且具有四方晶体结构；和增强层，其用于提升该氧化铪层的介电常数。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体器件，包括：/n第一电极；/n第二电极；和/n多层叠层，其设置在所述第一电极和所述第二电极之间并包括具有四方晶体结构的氧化铪层，/n其中，所述多层叠层包括：/n籽晶层，用于促进所述氧化铪层的四方结晶并具有四方晶体结构；和/n增强层，用于提升所述氧化铪层的介电常数。/n

【技术特征摘要】
20191112 KR 10-2019-01444401.一种半导体器件，包括：
第一电极；
第二电极；和
多层叠层，其设置在所述第一电极和所述第二电极之间并包括具有四方晶体结构的氧化铪层，
其中，所述多层叠层包括：
籽晶层，用于促进所述氧化铪层的四方结晶并具有四方晶体结构；和
增强层，用于提升所述氧化铪层的介电常数。


2.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层形成在所述氧化铪层下方，并且所述增强层和所述氧化铪层彼此直接接触。


3.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述氧化铪层具有大约70至150的介电常数。


4.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层具有比所述氧化铪层的厚度薄的厚度。


5.根据权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述增强层具有大约0.1至的厚度。


6.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层包括金属氧化物，所述金属氧化物的氧含量为大约1至50原子％。


7.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层包括氧含量高于氮含量的金属氮氧化物。


8.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层包括二价金属、三价金属或五价金属。


9.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层包括铌、钽和钒中至少之一。


10.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层包括氧化铌、氮氧化铌、氧化钽、氮氧化钽、氧化钒或氮氧化钒。


11.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述增强层和所述籽晶层包括不同的材料。


12.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述籽晶层的介电常数低于所述氧化铪层的介电常数。


13.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
掺杂层，其嵌入所述籽晶层中。


14.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，具有嵌入其中的所述掺杂层的所述籽晶层包括：
四方籽晶下层；和
四方籽晶上层，和
设置在所述四方籽晶下层和所述四方籽晶上层之间的掺杂层，
其中，所述掺杂层具有不分离所述四方籽晶下层的晶粒与所述四方籽晶上层的晶粒的厚度。


15.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，所述四方籽晶下层和所述四方籽晶上层比所述掺杂层厚，以及所述四方籽晶上层比所述四方籽晶下层厚。


16.根据权利要求14所述的半导体器件，其中，所述掺杂层包括掺杂有掺杂剂的掺杂的四方氧化锆，以及所述四方籽晶下层和所述四方籽晶上层包括未掺杂有任何掺杂剂的未掺杂的四方氧化锆，以及
所述掺杂剂包括铝或铍。


17.根据权利要求13所述的半导体器件，其中，所述掺杂层的能带隙高于所述氧化铪层和所述籽晶层的能带隙。


18.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述氧化铪层还包括结晶促进掺杂剂。


19.根据权利要求18所述的半导体器件，其中，所述结晶促进掺杂剂包括锶(Sr)、镧(La)、钆(Gd)、铝(Al)、硅(Si)、钇(Y)、锆(Zr)、铌(Nb)、铋(Bi)、锗(Ge)、镝(Dy)、钛(Ti)、铈(Ce)、镁(Mg)、氮(N)或其组合。


20.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多层叠层包括：
多个所述氧化铪层、多个所述增强层和多个所述籽晶层，
其中所述多层叠层包括其中每个氧化铪层与每个增强层直接接触的直接接触界面，
每个增强层设置在每个氧化铪层下方。


21.根据权利要求1所述的半导体器件，还包括：
热源层，其在所述多层叠层和所述第二电极之间。


22.根据权利要求21所述的半导体器件，其中，所述热源层包括导电材料。


23.根据权利要求1所述的半导体器件，其中，所述多层叠层还包括：
泄漏阻挡层；和
所述泄漏阻挡层上方的界面控制层，以及

【专利技术属性】
技术研发人员：姜世勋，金汉俊，任基彬，
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