[發明專利]堆疊式電容器、半導體存儲器件及制備方法

在審

• 申請號: 202010604966.1
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN113937090A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 崔鍾武;金成基;王桂磊;楊濤;李俊峰;王文武
• 申請（專利權）人: 中國科學院微電子研究所;真芯（北京）半導體有限責任公司
• 主分類號: H01L23/64
• 分類號: H01L23/64;H01L27/108
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 佟林松

1.一種電容器，其特征在于，包括：

底電極；

介電層，所述介電層形成在所述底電極上；

頂電極組件，所述頂電極組件形成在所述介電層上，所述頂電極組件包括自所述介電層的一側依次層疊形成的第一頂電極、第二頂電極以及第三頂電極；

其中，所述第一頂電極為金屬層，所述第二頂電極為摻雜碳、硼的硅鍺層，所述第三頂電極為摻雜硼的硅鍺層。

2.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述金屬層的材質選自銅、鋁、氮化鈦、鈦、鉑、銥或釕中的任一種。

3.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述第三頂電極中鍺的重量百分比大于40％，碳的重量百分比為2-7％。

4.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述第二頂電極的厚度為2002-8002，所述第三頂電極的厚度大于10002。

5.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述介電層具有分體式結構，所述介電層包括自所述底電極上依次層疊設置的氧化鋯層、三氧化二鋁層以及氧化鋯層。

6.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述介電層具有一體式結構，所述介電層的材質選自氧化鋯、氧化鉿和氧化鉭中的任一種。

7.根據權利要求1所述的電容器，其特征在于，所述底電極的材質選自銅、鋁、氮化鈦、鈦、鉑、銥或釕中的任一種。

8.一種半導體器件，其特征在于，包括如利要求1至7中任一項所述的電容器。

9.一種電子設備，其特征在于，包括如權利要求8所述的半導體器件。

10.根據權利要求9所述的電子設備，其特征在于，所述電子設備包括智能電話、計算機、平板電腦、可穿戴智能設備、人工智能設備、移動電源。

11.一種電容器的制備方法，包括以下步驟：

于半導體襯底上形成底電極；

在所述底電極的上方形成介電層以覆蓋所述底電極；

在所述介電層的上方形成頂電極組件以覆蓋所述介電層；

其中，在所述介電層的上方形成頂電極組件包括以下步驟：

在所述介電層的上方依次層疊形成第一頂電極、第二頂電極以及第三頂電極，所述第一頂電極為金屬層，所述第二頂電極為摻雜碳、硼的硅鍺層，所述第三頂電極為摻雜硼的硅鍺層。

12.根據權利要求11所述的電容器的制備方法，其特征在于，

形成所述第二頂電極、所述第三頂電極的步驟包括：

同時通入鍺源氣體、硼源氣體及硅源氣體進行反應以形成第三頂電極，在第三頂電極生長的過程中，通入碳源氣體，將碳以原位摻雜的方式形成在部分第三頂電極中，以在第三頂電極與第一頂電極之間形成第二頂電極。

13.根據權利要求12所述的電容器的制備方法，其特征在于，形成第二頂電極的工藝條件為：反應溫度為400-430℃,硼源氣體的濃度大于1E21cm^-3,所述鍺源氣體流量在反應氣體總流量的占比大于40％，所述碳源氣體占反應氣體總流量的2-7％。

14.根據權利要求13所述的電容器的制備方法，其特征在于，所述鍺源氣體包括GeH₄或Ge₂H₆，所述碳源氣體包括C₂H₄或SiH₃CH₃，所述硼源氣體包括BCl₃或B₂H₆，所述硅源氣體包括SiH₄或Si₂H₆。