形成存储器单元材料的方法及形成半导体装置结构的相关方法、存储器单元材料以及半导体装置结构与流程

文档序号:12288963阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种形成存储器单元材料的方法,其包括:

通过原子层沉积在衬底上方形成电介质材料的第一部分;

通过原子层沉积在所述电介质材料的所述第一部分上形成离散导电粒子;及

通过原子层沉积在所述离散导电粒子上及之间形成所述电介质材料的第二部分。

2.根据权利要求1所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上方形成电介质材料的第一部分包括:

将电介质材料前驱物吸附到所述衬底的表面以形成所述电介质材料前驱物的单层;及

将所述电介质材料前驱物的所述单层暴露于至少一种反应物以将所述电介质材料前驱物的所述单层转化成所述电介质材料的单层。

3.根据权利要求2所述的方法,其进一步包括在形成所述离散导电粒子之前在所述电介质材料的所述单层上方形成所述电介质材料的至少一个额外单层。

4.根据权利要求1所述的方法,其中通过原子层沉积在所述电介质材料的所述第一部分上形成离散导电粒子包括:

将导电材料前驱物吸附到所述电介质材料的所述第一部分的表面;及

将所述经吸附导电材料前驱物暴露于反应物及额外导电材料前驱物中的至少一者以将所述经吸附导电材料前驱物转化成所述离散导电粒子。

5.根据权利要求4所述的方法,其中将导电材料前驱物吸附到所述电介质材料的所述第一部分的表面包括将以下各项中的至少一者化学吸附到所述电介质材料的所述第一部分的所述表面:(三甲基)甲基环戊二烯基铂、乙基环戊二烯基二羰基钌、三羰基(1,3-环已二烯)钌、四(二甲基酰胺基)钽、环戊二烯基二羰基铑、二羰基环戊二烯基钴、六氟乙酰丙酮酸铜、(N,N′二异丙基2-二甲胺脒)铜、三-六甲基二硅氮烷铝、二乙基氯化铝、二甲基氢化铝及四(二甲基酰胺基)铝。

6.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括修改所述离散导电粒子的平均粒子大小及分布密度中的至少一者。

7.根据权利要求6所述的方法,其中修改所述离散导电粒子的平均粒子大小及分布密度中的至少一者包括:将所述离散导电粒子暴露于额外导电材料前驱物。

8.根据权利要求7所述的方法,其进一步包括在将所述离散导电粒子暴露于所述额外导电材料前驱物之后将所述离散导电粒子暴露于至少一种反应物。

9.根据权利要求1所述的方法,其中通过原子层沉积在所述离散导电粒子上及之间形成所述电介质材料的第二部分包括:

将电介质材料前驱物吸附到所述离散导电粒子及所述电介质材料的所述第一部分的所述表面的经暴露部分以形成所述电介质材料前驱物的单层;及

将所述电介质材料前驱物的所述单层暴露于至少一种反应物以将所述电介质材料前驱物的所述单层转化成所述电介质材料的单层。

10.根据权利要求9所述的方法,其进一步包括在所述电介质材料的所述单层上方形成所述电介质材料的至少一个额外单层。

11.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:

通过原子层沉积在所述电介质材料的所述第二部分上形成额外离散导电粒子;及

通过原子层沉积在所述额外离散导电粒子上及之间形成所述电介质材料的第三部分。

12.根据权利要求11所述的方法,其中通过原子层沉积在所述电介质材料的所述第二部分上形成额外离散导电粒子包括:将所述额外离散导电粒子形成为相比于所述离散导电粒子展现出不同材料组合物、不同大小及不同分布密度中的至少一者。

13.根据权利要求12所述的方法,其中将所述额外离散导电粒子形成为相比于所述离散导电粒子展现出不同材料组合物、不同大小及不同分布密度中的至少一者包括:将所述额外离散导电粒子形成为包括不同于所述离散导电粒子的金属材料。

14.一种形成半导体装置结构的方法,其包括:

通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料以包括插置于电介质材料的至少两个垂直邻近部分之间的离散导电粒子。

15.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:将所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分形成为包括彼此不同的材料组合物。

16.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:形成所述离散导电粒子的至少两个部分,所述离散导电粒子的所述至少两个部分中的第一者吸附到所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分中的第一者,所述离散导电粒子的所述至少两个部分中的第二者吸附到所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分中的第二者。

17.根据权利要求16所述的方法,其中形成所述离散导电粒子的至少两个部分包括:将所述离散导电粒子的所述至少两个部分中的所述第一者形成为包括不同于所述离散导电粒子的所述至少两个部分中的所述第二者的金属材料。

18.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:通过非等离子辅助式原子层沉积工艺在所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分的至少一个表面上形成所述离散导电粒子。

19.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:执行至少一个等离子处理工艺以在所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分的至少一个表面上形成所述离散导电粒子。

20.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:将所述离散导电粒子形成为大致上无氧的。

21.根据权利要求14所述的方法,其中通过原子层沉积在衬底上形成存储器单元材料包括:

在所述衬底的表面上形成所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分中的第一者;

将所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分中的所述第一者暴露于包括金属及至少一个配位体的导电材料前驱物以形成所述导电材料前驱物的单层;

将所述导电材料前驱物的所述单层暴露于还原反应物以形成所述离散导电粒子;及

在所述离散导电粒子的经暴露表面上形成所述电介质材料的所述至少两个垂直邻近部分中的第二者。

22.一种存储器单元材料,其包括:

电介质材料的第一部分,其位于衬底上方;

离散导电粒子,其位于所述电介质材料的所述第一部分上方,所述离散导电粒子的至少一部分吸附到所述电介质材料的所述第一部分的表面;及

电介质材料的第二部分,其位于所述离散导电粒子的所述至少一部分上及之间。

23.根据权利要求22所述的存储器单元材料,其中所述离散导电粒子异质地分布于所述电介质材料的所述第一部分上方。

24.根据权利要求22所述的存储器单元材料,其进一步包括所述电介质材料的第三部分,所述电介质材料的所述第三部分位于所述电介质材料的所述第二部分上方,所述离散导电粒子的第一部分夹置于所述电介质材料的所述第一部分与所述电介质材料的所述第二部分之间,所述离散导电粒子的第二部分夹置于所述电介质材料的所述第二部分与所述电介质材料的所述第三部分之间。

25.根据权利要求24所述的存储器单元材料,其中所述离散导电粒子的所述第一部分展现不同于所述离散导电粒子的所述第二部分的分布密度。

26.根据权利要求24所述的存储器单元材料,其中所述离散导电粒子的所述第一部分包括选自由以下各项组成的群组的金属:铂、钽、钌、铑、铜、铝及钴,且其中所述离散导电粒子的所述第二部分包括选自由以下各项组成的群组的不同金属:铂、钽、钌、铑、铜、铝及钴。

27.根据权利要求22所述的存储器单元材料,其中所述电介质材料包括二氧化硅及氮化硅中的至少一者。

28.根据权利要求22所述的存储器单元材料,其中所述电介质材料的所述第一部分及所述电介质材料的所述第二部分中的至少一者包括至少一个电介质氧化物膜及至少一个电介质氮化物膜。

29.根据权利要求22所述的存储器单元材料,其中所述电介质材料的所述第二部分包括位于所述离散导电粒子的所述至少一部分上及之间的电介质氮化物膜及位于所述电介质氮化物膜上的电介质氧化物膜。

30.一种半导体装置结构,其包括:

存储器单元材料,其位于衬底上且包括:

电介质材料的至少三个垂直邻近部分;及

离散导电粒子,其插置于所述电介质材料的所述至少三个垂直邻近部分中的每一者之间。

31.根据权利要求30所述的半导体装置结构,其中所述电介质材料的所述至少三个垂直邻近部分中的至少两者包括彼此不同的材料组合物。

32.根据权利要求30所述的半导体装置结构,其中所述电介质材料的所述至少三个垂直邻近部分中的至少两者包括大致上相同的材料组合物。

33.根据权利要求30所述的半导体装置结构,其中所述离散导电粒子的至少一个部分包括不同于所述离散导电粒子的至少另一个部分的材料组合物。

34.根据权利要求30所述的半导体装置结构,其中所述离散导电粒子的至少一个部分包括与所述离散导电粒子的至少另一个部分大致上相同的材料组合物。

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