[发明专利]半导体存储器元件的电容器及其制造方法

权利要求书

1．一种半导体存储器元件的电容器，包括：

下部电极；

在所述下部电极上形成的电介质膜；和

在所述电介质膜上形成的上部电极，

其特征在于，所述电介质膜是晶质Ta_xO_yN_z膜，所述晶质Ta_xO_yN_z膜的x、y和z的总和为1，y为0．3至0．5，z为0．1至0．3。

2．如权利要求1所述的半导体存储器元件的电容器，其特征在于，所述Ta_xO_yN_z膜的厚度为50至150埃。

3．一种半导体存储器元件的电容器的制造方法，包括以下步骤：

在半导体衬底上形成下部电极的步骤；

在所述下部电极上蒸镀作为电介质膜的非晶质Ta_xO_yN_z膜的步骤；

使所述非晶质Ta_xO_yN_z膜结晶的步骤；和

在所述晶质Ta_xO_yN_z膜上形成上部电极的步骤；

其特征在于，所述Ta_xO_yN_z膜的x、y和z的总和为1，y为0．3至0．5，z为0．1至0．3。

4．如权利要求3所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，所述非晶质Ta_xO_yN_z膜的蒸镀步骤，是通过维持0．1至100Torr的压力和300至600℃的温度，在LPCVD腔室内供给由O₂气、NH₃气和前体获得的Ta化学蒸汽，利用它们的表面化学反应来形成所述非晶质Ta_xO_yN_z膜。

5．如权利要求4所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，注入50至150sccm左右的所述O₂气，注入30至70sccm左右的NH₃气。

6．如权利要求4所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，在使用流量调节器定量99．999％以上的前体之后，用蒸发器或蒸发管蒸发获得所述Ta化学蒸汽。

7．如权利要求6所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，在所述蒸发管中供给约50至500mg／min左右的所述前体。

8．如权利要求6所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，所述蒸发器或蒸发管维持150至200℃的温度。

9．如权利要求7所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，所述前体为Ta(OC₂H₅)₅或Ta(N(CH₃)₂)₅。

10．如权利要求3所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，在所述下部电极的形成步骤和所述Ta_xO_yN_z的蒸镀步骤之间，在所述下部电极表面上还进行阻止产生自然氧化膜的表面处理。

11．如权利要求10所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，所述下部电极的表面处理是使用HF蒸汽(HF vapor)、HF溶液(solution)或包含HF的化合物来清洗。

12．如权利要求11所述的半导体存储器元件的电容器的制造方法，其特征在于，在所述清洗工艺之前或之后，还利用NH₄OH溶液或H₂SO₄溶液等进行界面处理。