[发明专利]半导体器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下步骤：

形成第一电极；

在第一电极上形成初始介电层；

在初始介电层上形成第二电极；以及，

使初始介电层至少部分地相变以形成介电层，第一电极与介电层之间的界面能小于第一电极与初始介电层之间的界面能。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：

第一电极和第二电极中的一个或更多个包括氮化铌，并且

初始介电层和介电层包括氧化铪。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：

初始介电层具有单斜晶相或非晶相氧化铪，并且

介电层具有四方晶相氧化铪。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，介电层的介电常数大于初始介电层的介电常数。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，初始介电层与第一电极和第二电极接触。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，初始介电层的相变从初始介电层与第一电极之间的第一界面和初始介电层与第二电极之间的第二界面中的一个或更多个朝向初始介电层的内部持续进行。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，使初始介电层相变的步骤包括执行退火工艺。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括以下步骤中的一个或更多个：

用高介电元素对初始介电层进行掺杂；以及

用高介电元素对介电层进行掺杂。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述高介电元素包括锆、铝、钇、钪、镧、铈、镝和钽中的一种或更多种。

10.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括形成嵌入在初始介电层中的高介电层，

其中，初始介电层将高介电层与第一电极和第二电极分开。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，高介电层包括氧化锆、氧化铝和镧系元素中的一种或更多种。

12.一种半导体器件，所述半导体器件包括：

第一电极；

第二电极，位于第一电极上；以及，

介电层，位于第一电极与第二电极之间，介电层包括与第一电极相邻的第一部分和与第二电极相邻的第二部分，第一部分和第二部分具有彼此不同的晶相。

13.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，第一电极与介电层的第一部分之间的界面能小于第二电极与介电层的第二部分之间的界面能。

14.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，第一部分的介电常数大于第二部分的介电常数。

15.根据权利要求12所述的半导体器件，其中：

介电层的第一部分包括四方氧化铪，并且

介电层的第二部分包括单斜氧化铪或非晶氧化铪。

16.根据权利要求12所述的半导体器件，其中：

第一电极和第二电极包括彼此不同的材料，并且

第一电极包括氮化铌。

17.根据权利要求12所述的半导体器件，其中，介电层的厚度为1nm至10nm。

18.根据权利要求12所述的半导体器件，其中：

介电层还包括位于第一部分与第二部分之间的高介电层，并且

高介电层的介电常数大于第一部分的介电常数和第二部分的介电常数。