[发明专利]半导体器件

说明书

一种半导体器件包括：衬底上的下电极；电介质层结构，在下电极上并且包括具有四方晶相的铪氧化物；模板层，在电介质层结构上并且包括铌氧化物(NbO_x，0.5≤x≤2.5)；以及上电极结构，包括在模板层上的第一上电极和第二上电极。

技术领域

本发明构思涉及半导体器件，更具体地，涉及包括电容器结构的半导体器件。

背景技术

随着半导体器件已经按比例缩小，DRAM器件的电容器结构的尺寸也已经减小。然而，虽然电容器结构的尺寸减小，但DRAM器件的每个单位单元所需的电容具有相同的值。因此，已经提出了具有高介电常数的高k电介质材料以及使用金属电极的金属-绝缘体-金属(MIM)电容器。

发明内容

本发明构思提供了包括具有高电容的电容器结构的半导体器件。

根据本发明构思的一方面，提供了一种半导体器件，其包括：衬底上的下电极；电介质层结构，在下电极上并且包括具有四方晶相的铪氧化物；模板层，在电介质层结构上并且包括铌氧化物(NbO_x，0.5≤x≤2.5)；以及上电极结构，包括在模板层上的第一上电极和第二上电极。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种半导体器件，其包括：下电极结构，在衬底上并且包括第一下电极和第二下电极；模板层，在下电极结构上并且包括铌氧化物(NbO_x，0.5≤x≤2.5)；电介质层结构，在模板层上并且包括具有四方晶相的铪氧化物；以及电介质层结构上的上电极结构。

根据本发明构思的另一方面，提供了一种半导体器件，其包括衬底上的接触结构以及接触结构上的电容器结构。该电容器结构包括：下电极，电连接到接触结构；电介质层结构，在下电极上并且包括具有四方晶相的铪氧化物；模板层，在电介质层结构上并且包括铌氧化物(NbO_x，0.5≤x≤2.5)；以及上电极结构，包括在模板层上的第一上电极和第二上电极。

附图说明

本发明构思的实施方式将由以下结合附图的详细描述被更清楚地理解，附图中：

图1是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图2是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图3是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图4是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图5是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图6是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图7是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图8是示出根据示例实施方式的半导体器件的布局图；

图9是沿图8中的线B-B'截取的剖视图；

图10是图9的部分CX1的放大视图；

图11是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图12是示出根据示例实施方式的半导体器件的剖视图；

图13是示意性地示出根据示例实施方式的制造半导体器件的方法的流程图；

图14是示意性地示出根据示例实施方式的制造半导体器件的方法的流程图；

图15至24是示出根据示例实施方式按照工艺顺序制造半导体器件的方法的剖视图；

图25A至25C是示意性地显示出根据示例实施方式的半导体器件中含有的元素含量的曲线图；以及

图26是根据实验示例和比较例的半导体器件的X射线衍射分析图。