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包括电容器的半导体装置及其制造方法制造方法及图纸

技术编号:41272403 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-11 09:26
本发明专利技术提供一种包含电容器的半导体装置及其制造方法。所述用于制造半导体装置的方法,可以包括:在第一电极层上形成包括第一元素的第一氧化物层;在所述第一氧化物层之上形成包括第二元素的第二氧化物层;形成堆叠结构,其中通过多次重复所述第一氧化物层的形成和所述第二氧化物层的形成来交替堆叠多个第一氧化物层和多个第二氧化物层;以及在所述堆叠结构之上形成第二电极层,其中在所述多个第一氧化物层中的最下第一氧化物层的厚度大于每个其它第一氧化物层的厚度。

【技术实现步骤摘要】

本公开的实施例通常涉及半导体技术,并且更具体地,涉及包括电容器的半导体装置及其制造方法


技术介绍

1、近来,随着电子设备的小型化,诸如晶体管和电容器的单位元件占据的空间也小型化。即使在小型化的器件中,也需要能够表现优异操作性能的材料。

2、具有高电容和低漏电流的高k材料需要作为电容器的电介质材料。特别地,当高k材料具有铁电性时,由于负电容效应,包括电容器的电子设备的能耗可以大大降低。因此,需要改进的技术以解决由半导体装置日益小型化所引起的问题。


技术实现思路

1、在本公开的实施例中,用于制造半导体装置的方法,可以包括:在第一电极层上形成包括第一元素的第一氧化物层;在所述第一氧化物层之上形成包括第二元素的第二氧化物层;形成堆叠结构,其中通过多次重复所述第一氧化物层的形成和所述第二氧化物层的形成来交替堆叠多个第一氧化物层和多个第二氧化物层;以及在所述堆叠结构之上形成第二电极层,其中在所述多个第一氧化物层中的最下第一氧化物层的厚度大于每个其它第一氧化物层的厚度。

2、在本公开的另一实施例中,半导体装置,可以包括:第一电极层;在第一电极层之上的电介质层;以及在电介质层之上的第二电极层,其中电介质层包括:第一氧化物层,其包括第一元素;第二氧化物层,其形成在第一氧化物层之上并且包括第一元素和不同于第一元素的第二元素;第三氧化物层,其形成在第二氧化物层之上并且包括第二元素;以及第四氧化物层,形成在第三氧化物层之上并且包括第一元素和第二元素。

3、在本公开的另一实施例中,一种半导体装置可以包括:第一电极层;设置在第一电极层之上的堆叠结构,并且其中包括第一元素的多个第一氧化物层和包括第二元素的多个第二氧化物层交替堆叠;以及设置在堆叠结构之上的第二电极层,其中多个第一氧化物层中的最下第一氧化物层的厚度大于每个其它第一氧化物层中的厚度。

4、在本公开的另一实施例中,一种半导体装置可以包括:具有电介质层的电容器,该电介质层包括彼此顺序堆叠的第一氧化物层至第四氧化物层,其中第一氧化物层和第三氧化物层分别包括第一元素和第二元素,并且其中第二氧化物层和第四氧化物层各自包括第一元素和第二元素。

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【技术保护点】

1.一种用于制造半导体装置的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过原子层沉积ALD工艺执行形成所述第一氧化物层的,以及

3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述多个第二氧化物层中的最下第二氧化物层的厚度大于每个其它第二氧化物层的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,通过ALD工艺执行形成所述第二氧化物层,以及

5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述最下第一氧化物层的厚度在所述多个第二氧化物层中最下第二氧化物层的厚度的90%至110%的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述多个第一氧化物层中的第N个第一氧化物层的厚度在所述多个第二氧化物层中的第N个第二氧化物层的厚度的90%至110%的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个第一氧化物层的厚度自底部至顶部减小。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个第二氧化物层的厚度自底部至顶部减小。

9.根据权利要求1所述的方法,还包括:

10.根据权利要求1所述的方法,还包括:</p>

11.根据权利要求10所述的方法,其中,在所述热处理过程中,包括所述第一元素和所述第二元素的氧化物的第二反应氧化物层通过在其它所述第一氧化物层和其它所述第二氧化物层之间的反应而形成。

12.根据权利要求1所述的方法,还包括:

13.根据权利要求1所述的方法,其中,所述第一氧化物层包括氧化铪,以及

14.一种半导体装置,包括:

15.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,每个所述第一氧化物层和所述第三氧化物层的厚度小于所述第二氧化物层的厚度。

16.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,所述第四氧化物层由与所述第二氧化物层相同的材料形成。

17.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,所述第四氧化物层的厚度大于所述第二氧化物层的厚度。

18.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,所述第一氧化物层包括氧化铪,

19.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,所述第二氧化物层和所述第四氧化物层具有铁电性。

20.根据权利要求14所述的半导体装置,其中,所述第一电极层、所述第二电极层和所述电介质层形成电容器,以及

21.一种半导体装置,包括:

22.一种半导体装置,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种用于制造半导体装置的方法,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其中,通过原子层沉积ald工艺执行形成所述第一氧化物层的,以及

3.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述多个第二氧化物层中的最下第二氧化物层的厚度大于每个其它第二氧化物层的厚度。

4.根据权利要求3所述的方法,其中,通过ald工艺执行形成所述第二氧化物层,以及

5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述最下第一氧化物层的厚度在所述多个第二氧化物层中最下第二氧化物层的厚度的90%至110%的范围内。

6.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述多个第一氧化物层中的第n个第一氧化物层的厚度在所述多个第二氧化物层中的第n个第二氧化物层的厚度的90%至110%的范围内。

7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个第一氧化物层的厚度自底部至顶部减小。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述多个第二氧化物层的厚度自底部至顶部减小。

9.根据权利要求1所述的方法,还包括:

10.根据权利要求1所述的方法,还包括:

11.根据权利要求10所述的方法,其中,在所述热处理过...

【专利技术属性】
技术研发人员:禹政旭金世渊成旼哲李錬圭金度希金慈容
申请(专利权)人:爱思开海力士有限公司
类型:发明
国别省市:

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