[发明专利]半导体器件

权利要求书

1.一种半导体器件，包括：

设置在衬底上的底电极；

设置在所述底电极上的顶电极；以及

电介质层，其包括：

包含铪氧化物的铪氧化物层，所述铪氧化物具有拥有垂直晶格常数和水平晶格常数的四方晶体结构；以及

包含氧化籽晶材料的氧化籽晶层，

其中所述氧化籽晶材料具有一晶格常数，该晶格常数与所述铪氧化物的所述水平晶格常数和所述垂直晶格常数中的一个具有6％或更小的晶格失配。

2.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶材料具有3.0eV或更大的带隙能量。

3.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶材料包括锆氧化物、铌氧化物、锗氧化物、锡氧化物、钼氧化物或钛氧化物。

4.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层还包含氮。

5.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层和所述铪氧化物层彼此接触。

6.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层设置在所述铪氧化物层与所述顶电极之间。

7.根据权利要求6所述的半导体器件，还包括：

在所述底电极与所述铪氧化物层之间的导电籽晶层，

其中所述导电籽晶层包含导电籽晶材料，所述导电籽晶材料包括一晶格常数，该晶格常数与所述铪氧化物的所述水平晶格常数和所述垂直晶格常数中的一个具有2％或更小的晶格失配。

8.根据权利要求7所述的半导体器件，还包括：

在所述导电籽晶层与所述铪氧化物层之间的子氧化物层，

其中所述子氧化物层包含与所述导电籽晶层中包含的金属相同的金属的氧化物。

9.根据权利要求1所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层设置在所述底电极与所述铪氧化物层之间。

10.根据权利要求9所述的半导体器件，还包括：

在所述铪氧化物层与所述顶电极之间的导电籽晶层，

其中所述导电籽晶层包含导电籽晶材料，所述导电籽晶材料包括一晶格常数，该晶格常数与所述铪氧化物的所述水平晶格常数和所述垂直晶格常数中的一个具有2％或更小的晶格失配。

11.根据权利要求10所述的半导体器件，还包括：

在所述导电籽晶层与所述铪氧化物层之间的子氧化物层，

其中所述子氧化物层包含与所述导电籽晶层中包含的金属相同的金属的氧化物。

12.一种半导体器件，其包括电容器，所述电容器包括顺序地设置在衬底上的底电极、电介质层和顶电极，

其中所述电介质层包括：

包含铪氧化物的铪氧化物层，所述铪氧化物具有四方晶体结构；以及

包含锆氧化物、铌氧化物、锗氧化物、锡氧化物、钼氧化物或钛氧化物的氧化籽晶层。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，

其中所述铪氧化物层和所述氧化籽晶层彼此接触。

14.根据权利要求12所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层设置在所述铪氧化物层与所述顶电极之间。

15.根据权利要求14所述的半导体器件，

其中所述电容器还包括在所述底电极与所述铪氧化物层之间的导电籽晶层，

其中所述导电籽晶层包括钴、镍、铜或钴氮化物。

16.根据权利要求12所述的半导体器件，

其中所述氧化籽晶层设置在所述底电极与所述铪氧化物层之间。