本發(fā)明涉及半導(dǎo)體，具體而言涉及一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置。

背景技術(shù)：

1、鐵電存儲(chǔ)器(fram，ferroelectric?ram)是一種新型存儲(chǔ)器，兼具只讀存儲(chǔ)器(rom)的非揮發(fā)性與隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram)的非易失性，且具有強(qiáng)耐久性、高速讀寫與低功耗等優(yōu)點(diǎn)，已在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2、鐵電存儲(chǔ)器的核心部分是鐵電電容器，鐵電存儲(chǔ)器中的鐵電電容器采一般采用mim(metal/insulator/metal)結(jié)構(gòu)，該mim結(jié)構(gòu)的制造工藝一般是先沉積一層金屬層作為下極板，再生長(zhǎng)一層鐵電薄膜材料作為介質(zhì)層，再沉積一層金屬層作為上極板，最后光刻和刻蝕定義出該mim結(jié)構(gòu)。

3、其中，當(dāng)在mim結(jié)構(gòu)的上級(jí)板上加上鎢層時(shí)，能夠有效提高產(chǎn)品的剩余極化強(qiáng)度與讀寫次數(shù)，然而，相關(guān)技術(shù)中，在加上鎢層后，會(huì)導(dǎo)致無法刻穿鎢層與mim結(jié)構(gòu)，最終導(dǎo)致無法形成鐵電電容器，從而無法提高產(chǎn)品的剩余極化強(qiáng)度與讀寫次數(shù)，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品的性能無法得到提升。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、在
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

2、針對(duì)目前存在的問題，本發(fā)明一方面提供一種半導(dǎo)體器件的制備方法，包括：

3、提供襯底，在所述襯底上形成有第一層間介電層；

4、在所述第一層間介電層上依次形成第一極板層、鐵電介質(zhì)層與第二極板層，其中，所述第二極板層包括鎢；

5、在所述第二極板層上依次形成圖案化的第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層；

6、以所述第一底部抗反射層、所述第一氧化物硬掩膜層、所述第一金屬硬掩膜層和所述第二底部抗反射層為掩膜，刻蝕所述第二極板層、所述鐵電介質(zhì)層與所述第一極板層以形成鐵電電容器。

7、示例性地，所述第一底部抗反射層與所述第二底部抗反射層包括氮氧化硅，所述第一金屬硬掩模層包括氮化鈦。

8、示例性地，所述第一底部抗反射層的厚度范圍為400-600埃，所述第一氧化物硬掩模層的厚度范圍為100-200埃，所述第一金屬硬掩膜層的厚度范圍為400-600埃，所述第二底部抗反射層的厚度范圍為300-350埃。

9、示例性地，所述第二極板層至少包括上下層疊的頂層與底層，其中，所述頂層包括鎢層，所述底層包括氮化鈦層。

10、示例性地，所述頂層的厚度范圍為1000-1700埃。

11、示例性地，所述在所述第二極板層上依次形成圖案化的第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層，包括：

12、在所述第二極板層上依次形成第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層、第二底部抗反射層以及圖案化的光刻膠層；

13、以所述圖案化的光刻膠層為掩膜依次刻蝕所述第二底部抗反射層、所述第一金屬硬掩膜層、所述第一氧化物硬掩膜層與所述第一底部抗反射層。

14、示例性地，還包括在所述襯底上形成的晶體管，所述第一層間介電層覆蓋所述晶體管，且所述第一層間介電層中形成有第一導(dǎo)電插塞以電連接所述晶體管與所述鐵電電容器。

15、示例性地，所述第一極板層包括氮化鈦，所述鐵電介質(zhì)層包括鋯摻雜氧化鉿。

16、本發(fā)明另一方面提供一種半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體器件采用前述的方法制備獲得。

17、本發(fā)明再一方面還提供一種電子裝置，所述電子裝置包括前述的半導(dǎo)體器件。

18、本發(fā)明實(shí)施例的半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置，形成的第二極板層包括鎢，且第二極板層作為鐵電電容器的上極板，通過以第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層為掩膜，刻蝕第二極板層、鐵電介質(zhì)層與第一極板層以形成鐵電電容器，解決了相關(guān)技術(shù)中由于在鐵電電容器的上極板上添加鎢層而導(dǎo)致無法形成鐵電電容器的問題，從而提高了產(chǎn)品的剩余極化強(qiáng)度與讀寫次數(shù)，進(jìn)而提升了產(chǎn)品的性能。

技術(shù)特征：

1.一種半導(dǎo)體器件的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一底部抗反射層與所述第二底部抗反射層包括氮氧化硅，所述第一金屬硬掩模層包括氮化鈦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一底部抗反射層的厚度范圍為400-600埃，所述第一氧化物硬掩模層的厚度范圍為100-200埃，所述第一金屬硬掩膜層的厚度范圍為400-600埃，所述第二底部抗反射層的厚度范圍為300-350埃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第二極板層至少包括上下層疊的頂層與底層，其中，所述頂層包括鎢層，所述底層包括氮化鈦層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述頂層的厚度范圍為1000-1700埃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述在所述第二極板層上依次形成圖案化的第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，還包括在所述襯底上形成的晶體管，所述第一層間介電層覆蓋所述晶體管，且所述第一層間介電層中形成有第一導(dǎo)電插塞以電連接所述晶體管與所述鐵電電容器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一極板層包括氮化鈦，所述鐵電介質(zhì)層包括鋯摻雜氧化鉿。

9.一種半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件采用權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的方法制備獲得。

10.一種電子裝置，其特征在于，所述電子裝置包括權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體器件。

技術(shù)總結(jié)
提供一種半導(dǎo)體器件及其制備方法、電子裝置，方法包括：提供襯底，襯底上形成有第一層間介電層；在第一層間介電層上形成第一極板層、鐵電介質(zhì)層與第二極板層，第二極板層包括鎢；在第二極板層上形成圖案化的第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層；以第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層為掩膜，刻蝕第二極板層、鐵電介質(zhì)層與第一極板層以形成鐵電電容器。本發(fā)明方案中的第二極板層包括鎢，通過以第一底部抗反射層、第一氧化物硬掩膜層、第一金屬硬掩膜層和第二底部抗反射層為掩膜，刻蝕第二極板層、鐵電介質(zhì)層與第一極板層以形成鐵電電容器，提升了產(chǎn)品的性能。

技術(shù)研發(fā)人員：劉元亞,金興成,郭崇永
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫華潤(rùn)微電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/29