[发明专利]半导体元件及其制造方法

权利要求书

1.具有由氧化钨层(3’)制的至少一个层的半导体元件，其特征在于，氧化钨层(3’)的相对介电常数(ε_r)大于50。

2.按权利要求1的半导体元件，其特征在于，采用氧化钨层(3’)作为存储器电介层，栅极电介层，隧道电介层或STI衬垫电介层。

3.按权利要求1或2的半导体元件，其特征在于，氧化钨层(3’)的相对介电常数(ε_r)大于100，尤其是大于150。

4.按权利要求1至3之一的半导体元件，其特征在于，半导体元件具有由一个含钨层(3)和一个氧化钨层(3’)组成的至少一个层堆。

5.按权利要求1至4之一的半导体元件，其特征在于，半导体元件具有由一个氧化钨层(3’)和至少一个势垒层(2)组成的至少一个层堆。

6.按权利要求4或5的半导体元件，其特征在于，富钨的层(3)是由钨，硅化钨，或氮化钨形成的。

7.按权利要求5或6的半导体元件，其特征在于，势垒层(2)是由氧化硅，氮化硅，氧氮化物，氮化钨或氮化钛形成的。

8.用于制造具有氧化钨层的半导体元件的方法具有这样的步骤：

a)准备一个含钨层，和

b)在含氧的气氛中热氧化含钨层，以至于生成由具有大于50的相对介电常数(ε_r)的氧化钨(WO_X)制的层。

8.用于制造具有氧化钨层的半导体元件的方法具有这样的步骤：

a)准备一个含钨层，和

b)在含氧的气氛中热氧化含钨层，和

c)在550至1100℃，优先700至1100℃之间的一个温度下使由氧化钨制的层经受热处理，以至于生成由具有大于50的相对介电常数(ε_r)的氧化钨(WO_X)制的层。

9.用于制造具有氧化钨层的半导体元件的方法具有这样的步骤：

a)准备一个含钨层，和

b)在含氧的气氛中热氧化含钨层，以至于生成由具有大于50的相对介电常数(ε_r)的氧化钨(WO_X)制的层。

10.按权利要求8或9的方法，其特征在于，采用由钨，硅化钨，或氮化钨制的层作为含钨层。

11.按权利要求8至10之一的方法，其特征在于，用CVD法或PVD法准备含钨层。

12.按权利要求8至11之一的方法，其特征在于，在500至1200℃的温度下热氧化含钨层。

13.按权利要求9至11之一的方法，其特征在于，在热氧化之后在550至1100℃，优先700至1100℃之间的一个温度下，使由氧化钨(WO_X)制的层经受热处理。

14.按权利要求9至12之一的方法，其特征在于，在惰性气氛中进行热处理。

15.用于制造具有氧化钨层的半导体元件的方法具有这样的步骤：

a)准备半导体元件的一个表面；

b)将氟化钨和水在气体状态下引到表面上，使得生成由氧化钨(WO_X)制的层。

16.按权利要求15的方法，其特征在于，在550至1100℃，优先700至1100℃之间的一个温度下，使由氧化钨(WO_X)制的层经受热处理。

17.按权利要求16的方法，其特征在于，在惰性气氛中进行热处理。

18.用于制造结构化氧化钨层的方法具有这样的步骤：

a)准备一个氧化钨层，

b)置放掩模到氧化钨层上，和

c)在氧化气氛中，在高于130℃的一个温度下，按照掩模干刻蚀氧化钨层，其中氧化气氛具有至少一种卤素化合物，尤其是CF₄。

19.按权利要求18的方法，其特征在于，按权利要求8至17之一的一种方法生成氧化钨层。

20.按权利要求18至19之一的方法，其特征在于，掩模是一种多晶硅掩模。