[发明专利]电容器及其制造方法

说明书

本发明提供一种电容器及其制作方法，在下电极上形成电容介质层，所述电容介质层包括氧化铝层，所述氧化铝层中具有碳和氢杂质，然后对所述电容介质层进行退火处理，以减少所述氧化铝中所述碳和所述氢杂质的含量最后在所述电容介质层上形成上电极。本发明通过对电容介质层进行退火处理，减少氧化铝层中碳和氢的含量，消除缺陷使氧化铝层更致密，氧化铝的原子计量比接近理论:1：1.5，进而提升电容介质层的介电常数和击穿场强。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别涉及一种电容器及其制造方法。

背景技术

随着半导体技术的不断发展，对半导体集成电路中电容器的性能要求也越来越高，同时随着器件尺寸的不断缩减，在越来越小的集成电路中，如何制备出电容值足够大且可靠性高的电容器已成为一个重要的课题。

通常，电容器包括一上电极、一电容介质层和一下电极，所述电容介质层设置在上电极和下电极之间。根据电容器的结构可知，电容值与电极表面积和电容介质层的介电常数成正比，而与电容间隔，也就是电容介质层的厚度成反比。扩大电极表面积、使用具有高介电常数(HIGH-K)的电容介质层或减小电容介质层的厚度，可以增大电容器的电容值。然而，由于减小电容介质层的厚度的方式受到限制，若直接增加电容器的表面积，则势必会导致整个电容器尺寸的增加，而这对电容器尺寸的缩减是极为不利的。因此，开发具有高介电常数(HIGH-K)的电容介质层成为制备高电容电容器的努力方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种集成电路电容器及其制造方法，获取具有高介电常数的电容介质层，提升击穿场强能力，优化电容介质电容特性。

为实现上述目的，本发明提供一种电容器的制作方法，包括：

形成下电极；

在所述下电极上形成电容介质层，所述电容介质层包括氧化铝层，所述氧化铝层中具有碳和氢杂质；

对所述电容介质层进行退火处理，以减少所述氧化铝中所述碳和氢杂质的含量；

在所述电容介质层上形成上电极。

在所述电容介质层上形成上电极。

可选的，所述退火在NH₃或N₂气体气氛中进行，以使氨气和氮气中的氮元素键合至所述电容介质层的表面上。

可选的，所述退火温度为360℃～450℃，退火时间为5～30min。

可选的，在真空腔或管式炉中进行退火处理。

可选的，所述电容介质层还包括氧化锆层，并采用原子层沉积法形成所述氧化锆层和所述氧化铝层。

可选的，在250℃～350℃的温度下，0.1torr～2torr的压力下沉积所述氧化锆层和所述氧化铝层。

可选的，通过重复单元沉积循环来实施氧化锆层的原子层沉积过程，直到所述氧化锆层具有的厚度，所述单元沉积循环包括引入锆源、引入第一清洗气体、引入反应气体及引入第二清洗气体。

可选的，所述锆源选自ZrC1₄、Zr(N(CH₃)C₂H₅)₄、Zr(O-tBu)₄、Zr(N(CH₃)₂)₄、Zr(N(C₂H₅)(CH₃))₄、Zr(N(C₂H₅)₂)₄、Zr(TMHD)₄、Zr(OiC₃H₇)₃(TMTD)或Zr(OrBu)₄。