[發(fā)明專利]一種電容結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件以及電容結(jié)構(gòu)制備方法

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• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113206197A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳敏騰;鐘定邦
• 申請（專利權(quán)）人: 福建省晉華集成電路有限公司
• 主分類號: H01L49/02
• 分類號: H01L49/02;H01L23/64
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;陳敏

本發(fā)明公開了一種電容結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件以及電容結(jié)構(gòu)制備方法，該電容結(jié)構(gòu)包括下電極，依次形成在下電極上的電容介電結(jié)構(gòu)、第一非金屬氮化物層和上電極。通過在上電極和電容介電結(jié)構(gòu)之間設(shè)置具有較高功函數(shù)的第一非金屬氮化物層，能夠有效減少上電極中的電流向電容介電結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散，抑制了正偏置或負(fù)偏置下的漏電流，避免了電容介電結(jié)構(gòu)被擊穿，從而能夠有效提高器件性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電容結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件以及電容結(jié)構(gòu)制備方法。

背景技術(shù)

隨著半導(dǎo)體器件的集成度增加，在半導(dǎo)體器件的制備過程中開始關(guān)注于形成較小尺寸的電容結(jié)構(gòu)。電容結(jié)構(gòu)的減小可以通過減小電容結(jié)構(gòu)中上電極和下電極之間電容介電層厚度實(shí)現(xiàn)，然而電容介電層厚度的減小會極大的增加漏電流，容易引起電容介電層的擊穿，使上電極和下電極之間發(fā)生短路。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：如何有效減少電容結(jié)構(gòu)中的上電極和下電極之間的漏電流。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電容結(jié)構(gòu)、半導(dǎo)體器件以及電容結(jié)構(gòu)制備方法。

本發(fā)明的第一個方面，提供了一種電容結(jié)構(gòu)，其包括：

下電極；

依次形成在所述下電極上的電容介電結(jié)構(gòu)、第一非金屬氮化物層和上電極。

在一些實(shí)施例中，所述第一非金屬氮化物層包括氮化硼層和/或硅硼氮層。

在一些實(shí)施例中，所述電容結(jié)構(gòu)還包括：

第二非金屬氮化物層，所述第二非金屬氮化物層設(shè)置在所述下電極和所述電容介電結(jié)構(gòu)之間。

在一些實(shí)施例中，所述第二非金屬氮化物層和所述第一非金屬氮化物層的厚度不同。

在一些實(shí)施例中，所述第一非金屬氮化物層的厚度小于所述電容介電結(jié)構(gòu)的厚度。

在一些實(shí)施例中，所述電容介電結(jié)構(gòu)包括堆疊結(jié)構(gòu)。

在一些實(shí)施例中，所述電容介電結(jié)構(gòu)包括以下至少兩種材料的堆疊結(jié)構(gòu)：氧化鋯、氧化鋁、氧化鉿和氧化鈦。

在一些實(shí)施例中，所述電容介電結(jié)構(gòu)包括依次堆疊設(shè)置的氧化鋯層、氧化鋁層和氧化鋯層。

在一些實(shí)施例中，所述電容介電結(jié)構(gòu)包括依次堆疊設(shè)置的氧化鈦層、氧化鉿層、氧化鋁層和氧化鉿層。

在一些實(shí)施例中，所述電容結(jié)構(gòu)還包括：導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層覆蓋所述上電極。

本發(fā)明的第二個方面，提供了一種半導(dǎo)體器件，其包括：

基底；以及，

如上任意一項所述的電容結(jié)構(gòu)，所述電容結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述基底上。

本發(fā)明的第三個方面，提供了一種電容結(jié)構(gòu)制備方法，其包括：

沉積下電極；

在所述下電極上依次形成電容介電結(jié)構(gòu)、第一非金屬氮化物層和上電極。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，上述方案中的一個或多個實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn)或有益效果：

應(yīng)用本發(fā)明提供的電容結(jié)構(gòu)，該電容結(jié)構(gòu)包括下電極，依次形成在下電極上的電容介電結(jié)構(gòu)、第一非金屬氮化物層和上電極。通過在上電極和電容介電結(jié)構(gòu)之間設(shè)置具有較高功函數(shù)的第一非金屬氮化物層，能夠有效減少上電極中的電流向電容介電結(jié)構(gòu)中擴(kuò)散，抑制了正偏置或負(fù)偏置下的漏電流，避免了電容介電結(jié)構(gòu)被擊穿，從而能夠有效提高器件性能。

附圖說明

通過結(jié)合附圖閱讀下文示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述可更好地理解本公開的范圍。其中所包括的附圖是：