[发明专利]半导体器件及其制造方法

说明书

一种用于制造半导体器件的方法包括：形成高宽高比的底电极；通过在底电极的表面上顺序地执行第一等离子体工艺和第二等离子体工艺来形成界面层；在界面层之上形成电介质层；以及在电介质层之上形成顶电极。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月17日提交的申请号为10-2017-0033829的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及一种半导体器件及其制造方法，更具体而言，涉及一种包括电容器的半导体器件以及制造所述半导体器件的方法。

背景技术

例如动态随机存取存储器(DRAM)的存储器件可以包括电容器。每个电容器可以包括底电极、电介质层和顶电极。底电极的高表面能可以造成电介质层的氧损失。电介质层的氧损失可以降低电容器的电容，并增加电容器内的泄漏电流。

发明内容

本发明的实施例涉及一种包括改进的电容器的改进的半导体器件以及一种制造该具有改进的电容器的半导体器件的方法。

改进的电容器呈现出低的泄漏电流、提高的电容和优异的可靠性。

根据本发明的一个实施例，一种用于制造半导体器件的方法包括：形成具有高宽高比的底电极；通过在底电极的表面上顺序地执行第一等离子体工艺和第二等离子体工艺来形成界面层；在界面层之上形成电介质层；以及在电介质层之上形成顶电极。

形成界面层的步骤可以包括：在低压下在离子等离子体主导的氛围中执行第一等离子体工艺，以及在高压下在自由基等离子体主导的氛围中执行第二等离子体工艺。

第二等离子体工艺可以在比执行第一等离子体工艺的压力更高的压力下执行。

第二等离子体工艺可以是在比大约1托更高的压力下执行，以及第一等离子体工艺可以在比大约100毫托更低的压力下执行。

形成界面层的步骤可以包括：在低压下在氮离子等离子体主导的氛围中执行第一等离子体工艺，以及在高压下在氧自由基等离子体主导的氛围中执行第二等离子体工艺。

第一等离子体工艺可以包括低压等离子体氮化，以及第二等离子体工艺可以包括高压等离子体氧化。

底电极可以包括具有至少大约1:10或更高的宽高比的圆筒形。

底电极可以包括具有至少大约1:10或更高的宽高比的柱形。

底电极可以包括下底电极和上底电极，并且第一等离子体工艺可以局部氮化上底电极的表面，以及第二等离子体工艺可以氧化下底电极和上底电极的氮化表面。

底电极可以包括金属氮化物。

底电极可以包括氮化钛或者氮化钽。

界面层可以包括金属氧化物。

界面层可以包括氧化钛或氧化钽。

电介质层可以包括ZAZ(ZrO₂/Al₂O₃/ZrO₂)或者HAH(HfO₂/Al₂O₃/HfO₂)。

根据本发明的另一个实施例，一种用于制造半导体器件的方法包括：在下结构之上形成模具层；通过刻蚀模具层来形成开口；在开口内部形成包括金属氮化物的底电极；通过去除模具层来暴露出底电极；通过顺序地将底电极暴露于低压等离子体氮化工艺和高压等离子体氧化工艺而在底电极之上形成界面层；在界面层之上形成电介质层；以及在电介质层之上形成顶电极。